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深层连续水平位移传感器

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深层连续水平位移传感器相关的资讯

  • 精密位移传感器技术比较
    精密位移传感器技术比较PIEZOCONCEPT 在其压电级中使用什么类型的位移传感器?为什么它优于其他传感器技术?PIEZOCONCEPT 使用单晶硅传感器,称为Si-HR 传感器。尽管它是应变仪传感器大系列的一部分,但它的性能优于其他两种常用技术(电容式传感器和金属应变仪)。这两种位置传感技术有其自身的特定缺点。 电容式传感器与 PIEZOCONCEPT 公司Si-HR 传感器的比较电容式传感器非常常用。他们提供了不错的表现,但他们对以下情况很敏感:• 气压变化:空气的介电常数取决于气压。电容测量将受到任何压力变化的影响。• 温度变化:同样的,空气的介电常数会随温度变化• 污染物的存在以上所有都会导致一些纳米级的不稳定性,因此如果您想实现真正的亚纳米级稳定性,则需要将它们考虑在内。即使可以对气压和温度进行校正,也无法校正其他因素(污染物、脱气)的影响。这解释了电容式传感器在真空环境中性能不佳的原因。此外,电容式传感器非常昂贵且体积庞大。因此,带有电容传感器的位移台不可能做的有像的 BIO3/LT3 这样薄,即使设计的好也会在稳定性方面进一步牺牲性能。因为它是一种固态技术,所以Si-HR 传感器的电阻不依赖于气压或污染物的存在。其次,温度变化会对测量产生影响(主要是因为材料的热膨胀),但这可以通过使用传感器阵列来纠正。基本上,我们为每个轴平行使用 2 个硅传感器 - 一个用于测量,另一个用于考虑由于温度变化导致的材料膨胀。金属应变计与 PIEZOCONCEPT Silicon HR 技术的比较金属应变计与我们的 Silicon HR 技术(也是应变计)之间的差异更大。金属应变计和硅传感器应变计之间存在两个巨大差异。竞争对手试图说所有的应变仪都具有相同的性能,因为它们测量的是应变。这是不正确的。半导体应变计在稳定性方面与金属应变计有很大不同。金属应变计和Si-HR 传感器(PIEZOCONCEPT 使用)之间的第yi个区别是应变系数:半导体应变仪(Si-HR)的应变系数大约是金属应变仪的 100 倍。更高的规格因子导致更高的信噪比,最终导致更高的稳定性。 更重要的是,第二个区别是金属应变计不能直接安装在弯曲本身上(即实现运动的地方):金属应变计必须安装在某种“背衬”上。因此,它必须安装在执行器本身上,因为您没有足够的空间将其安装在挠性件上。仅在执行器上测量的问题是压电执行器有很多缺陷......存在蠕变或滞后等现象。因此,由于压电执行器的伸长不均匀,因此仅测量执行器的部分伸长率并不能精确地扣除其完全伸长率。通过对弯曲本身进行测量,我们不会遇到这种“不均匀”问题。由于上述原因,如果您比较应变计(金属)和 PIEZOCONCEPT 的Si-HR 传感器,在信噪比和稳定性方面存在巨大差异。 关于法国PIEZOCONCEPT公司 PIEZOCONCEPT 是压电纳米位移台领域的领宪供应商,其应用领域包括但不限于超分辨率显微镜、光阱、纳米工业和原子力显微镜。其产品已被国内外yi流大学和研究所从事前沿研究的知名科学家使用,在工业和科研领域受到广泛好评。 多年来,纳米定位传感器领域电容式传感器一直占据市场主导地位。但这项技术存在明显的局限性。PIEZOCONCEPT经过多年研究,开发出硅基高灵敏度位置传感器(Silicon HR)技术,Si-HR传感器可以实现更高的稳定性和线性度,以满足现代显微镜技术的更高分辨率要求。 PIEZOCONCEPT的目标是为客户提供一个物美价廉的纳米或亚纳米定位解决方案,让客户享受到市面上蕞高的定位准确性和稳定性的产品使用体验。我们开发了一系列超稳定的纳米定位器件,包含单轴、两轴、三轴、物镜扫描台、快反镜和配套器件,覆盖5-1500um行程,品类丰富,并提供各类定制化服务。与市场上已有的产品相比具有显着优势,Piezoconcept的硅传感器具有很好的稳定性、超本低噪声和超高的信号反馈,该技术优于市场上昂贵的高端电容传感器。因此,我们的舞台通过其简单而高效的柔性设计和超本低噪声电子器件提供皮米级稳定性和亚纳米(或亚纳米弧度)本底噪声。更多详情请联系昊量光电/欢迎直接联系昊量光电关于昊量光电:上海昊量光电设备有限公司是国内知名光电产品专业代理商,代理品牌均处于相关领域的发展前沿;产品包括各类激光器、光电调制器、光学测量设备、精密光学元件等,涉及应用领域涵盖了材料加工、光通讯、生物医疗、科学研究、国防及更细分的前沿市场如量子光学、生物显微、物联传感、精密加工、先进激光制造等;可为客户提供完整的设备安装,培训,硬件开发,软件开发,系统集成等优质服务。
  • Cell |清华大学研究团队开发新型双光子显微成像术,实现深层活体时空跨尺度观测
    双光子显微镜是对深层散射组织进行活体观测不可或缺的仪器,以其远超单光子显微成像的穿透深度而受到生命科学和医学研究的广泛关注。然而,传统双光子显微成像的点扫描成像模式从根本上限制了其成像通量与三维感知速度,极易受复杂活体成像环境干扰,同时激发点巨大的瞬时光强会对活体生物样本造成持续性的非线性光损伤,导致高速三维成像时长严重受限,极大地制约了病理学、免疫学和脑科学的发展。2023年5月12日,清华大学戴琼海、吴嘉敏、祁海作为共同通讯作者在 Cell 期刊发表了题为:Two-photon synthetic aperture microscopy for minimally invasive fast 3D imaging of native subcellular behaviors in deep tissue 的研究论文。该研究首次提出了基于空间约束的多角度衍射编码,实现非相干光孔径合成;建立了双光子合成孔径显微术(Two-photon synthetic aperture microscopy,2pSAM),“化点为针”,通过多角度针状光束的扫描在实现高速三维感知的同时,将双光子成像光毒性降低了1000倍以上;融合了戴琼海院士团队2021年同样在 Cell 上所提出的数字自适应光学架构,具备高速多区域像差矫正能力,即使在恶劣复杂活体环境下依然保持近衍射极限的空间分辨率,并进一步提升了传统双光子成像的穿透深度。基于此,2pSAM能够在哺乳动物深层散射组织中非侵入式地观测大范围亚细胞级动态变化,将毫秒级三维连续观测时长从数分钟提高到数十小时,为系统性地研究大规模细胞在不同生理与病理状态下的交互作用打开了大门。交叉研究团队利用2pSAM在小鼠活体观测到了一系列新现象,包括急性脑损伤后脑组织内周的多细胞互作,神经元在超长时程连续观测下展现出对视觉刺激的表征稳定性与功能多样性,以及首次完整高速记录下了小鼠免疫反应过程中淋巴结生发中心的形成过程,为病理学、脑科学和免疫学的研究打开了新窗口。传统双光子显微镜使用“点扫描”的方案对三维样本进行扫描,类似于共聚焦荧光显微镜,由于双光子成像的非线性效应使其能够获得数倍于单光子成像的穿透深度。例如,双光子显微镜在小鼠大脑皮层的最大穿透深度可以达到1 mm。然而,这种点扫描方式严重限制了双光子显微镜的三维成像速度与数据通量,并且由于在聚焦点位置极大的瞬时光强带来了非常严重的非线性光损伤隐患。2pSAM采用了轴向景深拓展的“针扫描”方案,通过改变针状光束的不同倾角实现样本三维信息的多角度投影,类似CT一样实现快速三维成像;同时,受到雷达成像中合成孔径方法的启发,通过在像面处引入针孔所带来的空间衍射编码约束,实现了非相干光的孔径合成,将多角度信息融合为大数值孔径对应的高空间分辨率;进一步利用样本的时空连续性先验,有效避免了视角扫描带来的时间分辨率损失。这样一种全新的计算双光子成像架构,在保留双光子本身深层组织穿透能力的同时,将有效成像通量提升了三个数量级以上。图1. 双光子合成孔径显微术(2pSAM)系统图除此之外,样本引起的光学像差给显微成像带来的分辨率与信噪比损失十分严重,随着成像深度的增加这种降质尤为明显。目前双光子成像中的硬件自适应光学技术主要面临着以下一些问题:1、成像系统复杂、成本高昂;2、有效校正视场有限,大视场多区域校正速度缓慢。2pSAM通过激发光编码获得了超精细的四维空间角度光场数据,能够使用数字自适应光学架构(DAO),无需在光学系统中增加额外的波前传感器或者空间调制器,就能实现信号采集与自适应像差校正的解耦,在后处理端完成大范围多区域自适应光学,显著提升在复杂成像环境中的空间分辨率与信噪比。图2. 双光子合成孔径显微术(2pSAM)结合数字自适应光学(DAO)与传统双光子显微镜(TPM)面对复杂成像条件下的结果对比。从左至右依次为:正常条件下拍摄,物镜校正环不匹配情况下拍摄,物镜为水镜且缺乏浸润水的情况下拍摄,物镜与样本之间增加散射胶带后进行拍摄长时间的激光照射会对活体样本产生严重的光毒性。研究团队发现,传统双光子显微成像由于使用飞秒激光激发与高NA会聚,在样本局部会产生巨大的瞬时光强,由此所产生的非线性光毒性在以往被极大地低估了,而一旦在长时程成像过程中,就会不断积累损伤从而影响细胞正常状态。与之对比,2pSAM化点为针,通过轴向景深拓展,在保持同样荧光激发效率的前提下,将瞬时峰值功率降低了1000倍,从而有效解决了非线性光损伤的问题。一方面能显著减少荧光探针的光漂白,对于同一类易淬灭染料,在同样激发光强下,传统双光子仅能拍摄几十个三维体,而2pSAM能够连续拍摄几十万个三维体而没有明显的信号衰减。除此之外,团队还对小鼠脑皮层中的小胶质细胞与脑损伤过程中的中性粒细胞进行了连续成像测试,发现即使使用较弱的光强,传统双光子显微成像在连续拍摄半小时以上时仍会导致大量细胞凋亡,而在2pSAM成像过程中细胞保持了正常的表型,并且相比于对照组结果无明显差异。团队通过一系列在体与离体实验充分证明了2pSAM能够将传统双光子成像的光毒性下降三个数量级以上,为长时程高速活体组织成像打开了新窗口。图3. 小鼠大脑急性开窗损伤后的皮层免疫细胞成像,TPM(左)与2pSAM(右)光漂白对比(GIF图)图4. 离体B细胞(GFP,蓝色通道)连续拍摄实验:使用PI标记细胞凋亡(红色通道),对比TPM(左)与2pSAM(右)的光毒性(GIF图)生发中心(Germinal center,GC)是次级淋巴器官中的动态组织区域,是被抗原激活后的B细胞在趋化作用引导下聚集形成的结构,也是产生高亲和力抗体及形成长期免疫记忆关键场所。但是由于GC形成的随机性和免疫细胞本身对光损伤的敏感性,完整的GC形成过程从未被高速长时间的清晰记录过。借助2pSAM,得以首次完整清晰地观测到了免疫反应下GC形成的全部过程。研究人员将带有荧光标记的抗原特异性B细胞回输到小鼠体内,随后将抗原接种到腹股沟附近以诱导引流淋巴结中生发中心的形成,并于免疫后90到110个小时内(生发中心未形成期),在大视场下持续地对淋巴结中抗原特异性B细胞的动态行为进行追踪,成功揭示了GC形成过程中B细胞的分裂增殖是GC形成的主因,辅助以周围活化B细胞的聚集。由于拍摄时长达十余小时,淋巴结本身会产生剧烈的形变,2pSAM通过多视角信息能够进行实时轴向聚焦位置反馈,实现自动对焦,有效避免了长时程拍摄过程中的样本漂移。 图5. 小鼠腹股沟淋巴结免疫反应后生发中心形成过程的完整观测和记录(GIF图)研究人员进一步借助2pSAM在患有创伤性大脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)的小鼠和正在接受视觉条纹刺激的GCaMP转基因小鼠进行脑皮层组织的细胞动态观测。在TBI小鼠受伤区域磨薄颅骨后观测到了外周免疫细胞中性粒细胞在浸润后与内周星形胶质细胞的相互作用,如通过直接接触定向产生迁移体(migrasome)来传递物质和信息。对GCaMP转基因小鼠开颅恢复2周后进行视觉上的条纹刺激,进一步证实了长达数小时内小鼠视觉皮层神经元钙信号对不同方向条纹选择性表达的持续性和稳定性,同时也通过长时程功能数据挖掘出了多种单细胞水平的神经响应类型,体现了神经元的功能多样性。这些现象对于传统双光子显微镜而言都极具挑战,特别是会由于光毒性本身导致会导致细胞异常表现,比如会导致神经元在长时程拍摄过程中响应强度不断下降。
  • 分析仪不离传感器 微电子智能化为主
    分析仪器是我国科技、经济和社会持续发展的基础,无论在工业过程控制、设施农业、生物医学、环境控制、食品安全乃至航空航天、国防工程等领域,均迫切需要各类新型传感器作为信息摄取源的小型化、专用化、简用化、家庭化的新一代分析仪器,实现更灵敏、更准确、更快速、更可靠地实时检测,以迅速改变我国分析仪器的落后状况。  传感器作为现代科技的前沿技术,传感器产业也是国内外公认的具有发展前途的高技术产业,它以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。  几十年来,以微电子技术为基础,促进了传感器技术的发展。多学科、多种高新技术的交叉融合,推动了新一代传感器的诞生与发展。例如:我国重点开发的MEMS、MOMES、智能传感器、生物化学传感器等以及今后将大力开发的网络化传感器、纳米传感器均是多学科、多种学科技术交叉融合的新一代传感器。  微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)。微电子机械加工技术,包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等。  MEMS的发展,把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表,在微电子技术基础上,内置微处理器,或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注:MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品,将另作文介绍)网络化方面,目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网),这要按各行业的特点,选择其中的一种或多种,近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。  除MEMS外,新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术,如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。  多传感器数据融合技术正在形成热点,不同于一般信号处理,也不同于单个或多个传感器的监测和测量,而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高,在信息获取基础上,多种功能进一步集成以致于融合,这是必然的趋势,多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。  多传感器数据融合的定义概括:把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合,采用计算机技术对其进行分析,消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾,加以互补,降低其不确实性,获得被测对象的一致性解释与描述,从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性,使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现,包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点,即容错性、互补性、实时性、经济性,所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外,已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。  近年来,传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造,而且可导致建立新型工业,是21世纪新的经济增长点。
  • 光纤传感器助力物联网发展市场容量将近万亿
    近年来,传感器朝着灵敏、精确、适应性强、小巧和智能化的方向发展。在这一过程中,光纤传感器这个传感器家族的新成员倍受青睐。光纤具有很多优异的性能,例如:抗电磁干扰和原子辐射的性能,径细、质软、重量轻的机械性能 尽缘、无感应的电气性能 耐水、耐高温、耐腐蚀的化学性能等,它能够在人达不到的地方(如高温区或者对人有害的地区,如核辐射区),起到人的线人作用,而且还能超越人的生理界限,接收人的感官所感受不到的外界信息。   基本工作原理及应用领域   光纤传感器的基本工作原理是将来自光源的光经过光纤送进调制器,使待测参数与进进调制区的光相互作用后,导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏正态等)发生变化,称为被调制的信号光,在经过光纤送进光探测器,经解调后,获得被测参数。   光纤传感器的应用于对磁、声、压力、温度、加速度、陀螺、位移、液面、转矩、光声、电流和应变等物理量的丈量。光纤传感器的应用范围很广,几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活,尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用,解决了很多行业多年来一直存在的技术困难,具有很大的市场需求。主要表现在以下几个方面的应用:   1、市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松驰、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。   2、电力系统,需要测定温度、电流等参数,如对高压变压器和大型电机的定子、转子内的温度检测等,由于电类传感器易受电磁场的干扰,无法在这类场合中使用,只能用光纤传感器。分布式光纤温度传感器是近几年发展起来的一种用于实时丈量空间温度场分布的高新技术,分布式光纤温度传感系统不仅具有普遍光纤传感器的优点,还具有对光纤沿线各点的温度的分布传感能力,利用这种特点我们可以连续实时丈量光纤沿线几公里内各点温度,定位精度可达米的量级,丈量精度可达1度的水平,非常适用大范围交点测温的应用场合。   在实际生活中,光纤传感器种类是非常多的,但是,我们将这些传感器类型归结为两大类型,即传感型与传光型。和传统电传感器进行比较,光纤传感器具有很多的优点,例如抗干扰能力较强、绝缘性好、灵敏度偏高,所以,当前在各个领域都有光纤传感器的身影。   光纤传感器助力物联网发展市场容量将近万亿   自出现光纤传感器后,它的优势与应用引起了各个国家人们的高度关注。并且对光纤传感技术进行了深入的研究。现如今,通过光纤传感器可以对位移、温度、速度、角度等物理量进行测量。现如今,很多西方发达国家将对光纤传感器研究的重点放在光纤控制系统、核辐射监控、民用计划等多个方面,同时已经取得了可喜的成绩。   我国对光纤传感器的研究起步较晚,有很多研究所、企业等对光纤传感器的深入研究促进了光纤传感技术的发展。在2010年,张旭平的关于&ldquo 布里渊效应连续分布式光纤传感技术&rdquo 通过了专家的鉴定。专家组都认为此技术有很强的创新性,技术已达到世界先进水平,因此,有广阔的发展前景。此技术的发展主要是应用了物联网技术,从而加速了我国物联网的发展。   传感器成为物联网极其重要的一组成部分。因此,传感器性能好坏决定了物联网的性能好坏。可以说,物联网获得信息的主要手段为传感器。这样一来,传感器所采集信息的可靠性与准确性都会对控制节点处理和传输信息产生一定影响。由此看来,传感器的可靠性、抗干扰性等都会对物联网应用性能发挥举足轻重的作用。   光纤传感技术在物联网中的应用   通过上述分析得知,物联网的发展必须要借助大量传感器获得各种环境参数,从而为物联网更可靠的数据信息,再经过系统的处理,得到人们需要的结果。以下是对光纤传感技术在物联网中的应用进行详细的探讨。   目前应用最广的光纤传感器有四种,分别是光纤陀螺、光纤水听器、光纤光栅传感器和光纤电流传感器。其中,光纤陀螺有干涉型、谐振型和布里渊型三种类型,干涉型光纤陀螺是技术上很成熟的第一代商品化阶段,谐振光纤陀螺是处于实验室研究阶段的第二代,布里渊型光纤陀螺是在理论研究阶段的第三代光纤陀螺传感器 光纤水听器是在光纤、光电子技术基础上的一种水下声音信号传感器,这种传感器通过高度灵敏的光纤相干检测,把水中的声音信号转换成光信号,再通过光纤传到信号处理系统转换为声音信号,这种传感器按原理可以分为干涉型、强度型、光栅型等类型 在光纤光栅传感器的产品中包括应变传感器、温度传感器和压力传感器,其中光纤bragg光栅传感器是这几年的研究热点,它们大部分属于光强型和干涉型,并且各有利弊。自今年来电力的发展是突飞猛进的,这种情况下,面对着强大电流的测量问题,光纤电流传感器可以很好的避免一些由于电力过强而引发的事故。
  • 智能化成分析仪器与传感器发展方向
    我国分析仪器和传感器产品,已经加大力度朝向智能化、信息化、网络化方向发展,以实现更灵敏、更准确、更快速、更可靠地实时检测。  分析仪器是我国科技、经济和社会持续发展的基础,无论在工业过程控制、设施农业、生物医学、环境控制、食品安全乃至航空航天、国防工程等领域,均迫切需要各类新型传感器作为信息摄取源的小型化、专用化、简用化、家庭化的新一代分析仪器,以迅速改变我国分析仪器的落后状况。  传感器作为现代科技的前沿技术,传感器产业也是国内外公认的具有发展前途的高技术产业,它以其技术含量高、经济效益好、渗透能力强、市场前景广等特点为世人瞩目。  几十年来,以微电子技术为基础,促进了传感器技术的发展。多学科、多种高新技术的交叉融合,推动了新一代传感器的诞生与发展。例如:我国重点开发的MEMS、MOMES、智能传感器、生物化学传感器等以及今后将大力开发的网络化传感器、纳米传感器均是多学科、多种学科技术交叉融合的新一代传感器。  微型化是建立在微电子机械系统(MEMS)技术基础上的,目前已成功应用在硅器件上形成硅压力传感器(如上述EJX变送器)。微电子机械加工技术,包括体微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术(X光深层光刻、微电铸和微复制技术)、激光微加工技术和微型封装技术等。  MEMS的发展,把传感器的微型化、智能化、多功能化和可靠性水平提高到了新的高度。传感器的检测仪表,在微电子技术基础上,内置微处理器,或把微传感器和微处理器及相关集成电路(运算放大器、A/D或D/A、存贮器、网络通讯接口电路)等封装在一起完成了数字化、智能化、网络化、系统化。(注:MEMS技术还完成了微电动机或执行器等产品,将另作文介绍)网络化方面,目前主要是指采用多种现场总线和以太网(互联网),这要按各行业的特点,选择其中的一种或多种,近年内最流行的有FF、Profibus、CAN、Lonworks、AS-Interbus、TCP/IP等。  除MEMS外,新型传感器的发展还有赖于新型敏感材料、敏感元件和纳米技术,如新一代光纤传感器、超导传感器、焦平面陈列红外探测器、生物传感器、纳米传感器、新型量子传感器、微型陀螺、网络化传感器、智能传感器、模糊传感器、多功能传感器等。  多传感器数据融合技术正在形成热点,不同于一般信号处理,也不同于单个或多个传感器的监测和测量,而是对基于多个传感器测量结果基础上的更高层次的综合决策过程。有鉴于传感器技术的微型化、智能化程度提高,在信息获取基础上,多种功能进一步集成以致于融合,这是必然的趋势,多传感器数据融合技术也促进了传感器技术的发展。  多传感器数据融合的定义概括:把分布在不同位置的多个同类或不同类传感器所提供的局部数据资源加以综合,采用计算机技术对其进行分析,消除多传感器信息之间可能存在的冗余和矛盾,加以互补,降低其不确实性,获得被测对象的一致性解释与描述,从而提高系统决策、规划、反应的快速性和正确性,使系统获得更充分的信息。其信息融合在不同信息层次上出现,包括数据层(像素层)融合、特征层融合、决策层(证据层)融合。由于它比单一传感器信息有如下优点,即容错性、互补性、实时性、经济性,所以逐步得到推广应用。应用领域除军事外,已适用于自动化技术、机器人、海洋监视、地震观测、建筑、空中交通管制、医学诊断、遥感技术等方面。  近年来,传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段。新型传感器的特点是微型化、数字化、智能化、多功能化、系统化、网络化,它不仅促进了传统产业的改造,而且可导致建立新型工业,是21世纪新的经济增长点。
  • 连续三届赞助全国化学传感器学术会议,“雷磁”助推中国化学传感器事业发展
    2023年09月23-24日,第十六届全国化学传感器学术会议(SCCS2023)在美丽的泉城济南举办,本次会议由中国仪器仪表学会分析仪器分会化学传感器专家组主办,济南大学承办,化学生物传感与计量学国家重点实验室(湖南大学)、上海师范大学、上海仪电科学仪器股份有限公司(雷磁)、临沂大学等单位共同协办。会议主题是“化学传感赋能新时代”,邀请了国内外众多知名专家学者,共同探讨化学传感领域的最新研究成果和发展趋势,是化学与生物传感领域的学术交流盛会。会议同期颁发了“中国化学传感器成就奖”学术奖项。该奖项的奖励基金由上海仪电科学仪器股份有限公司(简称上海仪电科仪)赞助支持,自2019年首届至本届已是第三届,该奖项的设立旨在奖励在我国化学生物传感器科研领域取得优秀成果,并对我国化学生物传感器事业发展做出突出贡献的中国科研工作者。第三届“中国化学传感器雷磁终身成就奖”被授予中国科学院院士、发展中国家科学院院士,中国科学院生态环境研究中心研究员江桂斌;“中国化学传感器雷磁杰出成就奖”分别颁发给湖南大学教授张晓兵、南京大学教授龙亿涛、广州大学/中山大学教授牛利。大会期间,本公司市场营销部总经理许佰功作了《“雷磁”电化学传感器及仪器技术发展》的主题报告,与现场嘉宾共同探讨了关于电化学传感器现状和技术创新等多方面的内容。“雷磁”是上海仪电科学仪器股份有限公司的自主品牌,创建于1940年,是中国pH计和玻璃电极的诞生地,也是国内分析仪器的重要发源地。“雷磁电化学分析仪器”自2008年起连续获得“上海名牌产品”称号,“雷磁”自2013年起连续获“上海市著名商标”,雷磁“L系列电化学仪器、ZDJ-5B系列自动滴定仪”等先后通过“上海品牌”认证。“雷磁”拥有丰富的科学仪器产品线,涵盖电化学传感器、电化学分析仪器、滴定仪/水分仪、水质分析仪、在线水质监测仪器、化学试剂和系统集成等众多门类。在专业专用型电化学传感器方面,“雷磁”研制出众多满足特殊应用场合的不同功能、材料和结构的专业专用型电极,为用户带来了更多高性能智能化的产品体验,是电化学行业的头部领军企业。上海仪电科仪将继续围绕市场,做好产品,做好品牌,做好服务,做好合作,不断地向高端、高品质发展。在科学仪器展览活动中,上海仪电科仪(雷磁)展示了引领L系列、智能T系列、超凡F系列和经典系列实验室台式和便携式等多款电化学仪器,最新款滴定仪ZDJ-4D和全新升级版便携式水质分析仪器等一系列产品,以及包括pH电极,电导率电极,溶解氧电极、温度电极、参比电极、金属电极、滴定专用电极等系列电化学传感器,“雷磁”根据具体的行业应用和操作习惯,不断推陈出新,优化配方和工艺,改进电极的性能和结构,适应新的应用场景,用持续创新向业界展示中国科学仪器企业的实力和风采。
  • 我国农残传感器研制技术达国际领先水平
    南开教授农药残留量传感器研制技术达国际领先水平   南开大学和天津市波沃电力工程咨询服务有限公司、天津市农药检定所合作研发的“农药残留量传感器研制的关键技术”科技成果,日前被天津市高新技术成果转化中心组织的专家鉴定为“国际领先”水平。   该项目是南开大学生命科学学院陈强教授课题组承担的“农药残留量传感器的研制及其产业化”(合同号06YFGPNC03900)科技攻关培育项目。课题组经过几年的合作研发,首次利用同一技术体系将两种酶高效稳定地固定在电极表面,突破了此前只能固定单一酶的技术屏障,制备了乙酰胆碱传感器,用于农药残留的检测,实现了系列单一酶膜、复合酶膜的纳米级结构酶传感器的实用化。研制的农药残留量生物传感器实现了对农药残留量的快速检测,经试用,具有稳定性好、结果准确、快速、精度高、抗干扰能力强等优点。可广泛应用于工业控制、食品以及农产品分析、环境保护等领域的检测,实用性强,具有良好的应用前景。专家组评定:关键技术创新性强,达到了国际领先水平。   目前,该项目已获授权发明专利和实用新型专利各一项,另一项发明专利已受理正在公示中。
  • 专注仪器设备传感器,对标业界顶级企业--访安徽见行联合创始人孙洪明
    “2024中国检测技术与半导体应用大会暨半导体分析检测仪器与设备发展论坛”于2024年7月11-13日在上海虹桥新华联索菲特大酒店隆重举行。大会以“大会报告+分会报告+产品展览+高校科技成果展示+学术墙报+晚宴交流”的形式召开,91个口头报告专家及15个提供墙报的学生,分别来自于半导体检测领域知名科研院校、半导体制造企业、半导体检测企业等。大会设立了包括集成电路晶圆级缺陷检测技术、半导体器件可靠性及失效分析、集成电路先进制造及封装技术、半导体检测设备及核心零部件等在内的15个分会场报告,多样的报告主题讨论极大促进了与会者之间的互动交流和融合创新。会场外也精心布置了国内多家知名企业展位,如安捷伦、珀金埃尔默、北方华创等,他们纷纷展示了各自在半导体量检测领域的新技术、新设备。会议期间,仪器信息网特别采访了安徽见行科技有限公司联合创始人孙洪明。在采访中,孙老师就见行科技在半导体量检测设备传感器方面的发展现状,见行科技系列产品技术优势、市场应用情况,最近一年取得的成绩以及未来的发展规划,后摩尔定律时代半导体量检测设备零部件面临的挑战和机遇等话题进行了深入的交流和分享。以下是现场采访视频:纳米级产品系列仪器信息网:近年来,贵公司在半导体量检测方面提供了什么样的解决方案及产品?孙老师:大家好,我是见行科技联合创始人孙洪明,也很高兴能够有机会参加仪器信息网采访,谢谢大家。见行是一个小微公司,主要提供三个系列的产品,一个系列是电涡流传感器,一个系列是电容传感器,还有一个是压电位移台,这三个系列的产品都是纳米级的。涡流、电容、压电材料是技术核心仪器信息网:其运用的主要原理与技术有哪些?孙老师:我给大家分别简单的介绍一下。电涡流传感器的原理是通过涡流的原理测位移,那么涡流大家都比较熟知的可能是家里的电磁炉,那么电磁炉是通过涡流产生热,那么我们电涡流传感器是通过探头产生的涡流在目标导体里边,涡流会对原来的电感和电阻产生影响,它跟位移有一个函数关系值,那么我们通过解调里边的电感和电阻的数值来反映距离的值。第二个电容传感器是两个极板,那么极板之间它有一个电容的容值,通过容值的这种分析来反映它的这种距离。那么第三个就是说压电材料,你给它一个电,那么它会有一个形变,这个形变是非常微小的,但是非常迅速,那么它也可以达到纳米级的这种促动,这是三个产品的基本原理。不断实现技术突破,成就见行特色优势仪器信息网:系列产品有哪些创新点?孙老师:比如说电涡流传感器,它最大一个突出点,它可以适应各种检测环境,它对检测环境不挑剔,比如说一些有油污、水污它都可以去适应,但它最大的一个弱点是它的温漂系数非常大,因为你比如说温度的改变,本身它的线圈的电阻值和电感值,它自身就会发生变化。全世界通行的方法都是说只用它的电感值的变化来反映它的距离,电阻值这个参数认为没有用。那么见行,利用电阻值的变化来反馈它的温度来进行闭环的温度补偿,也就是说我们在测量的时候,我们不用去测环境的温度,我们直接测电阻值,直接就能反馈出温度的变化。所以在温飘这个领域,见行在全球的领域是最优的。那么涉及到电容,因为我们涉及到纳米级的测量,就是说涉及到这种溯源和传递,比如说标准的定义,这个很难,那么如果我们去做的时候,包括现在我们去标定的时候,我们也用的是国外的一些仪器和设备,你在没有标准值的时候,那么如何做出自己的标准,那么见行它有自己的独特的这种工艺,比如说我们自己制作了我们自己的标准的这种探头。那么另外还有涉及到一些细节,比如说电容传感器探头接触面的这种工艺是极其复杂的,那么我们在这里边进行了极其深入的研究,那么研究的时候,我们要面对国情,一开始我们设计的也是全世界最领先的,但是国内制造不出来,我们的配套加工不出来,那么我们会降指标,后边又出现了良率的问题。比如说我们可以达到国外的这种水准,在国内这种良率,它只有百分之三四的时候,你也不可能进行产业应用和批产。经过不断的这种磨合,现在我们探头既能国内生产,良率指标又很高,然后又不弱于国外。那么再说到就是压电制动器,它是一个触动的一个装置,我们做的基本上都是闭环反馈,因为本身我们有了位移传感器,我们用的就是电容位移传感器它所反馈的,那么我们的电容传感器,在做促动器这个行业里边,见行的位移传感器应该是最好的,所以我们的反馈也是最好的,这就是见行的产品的这种特色和优势。我补充下,见行两个字,“见”就是看见,看见就是测量、传感,那么“行”就是制动、触动、推动。所以见行这两个字就代表着见行所从事业务。“看得见”又“看得准”仪器信息网:相关解决方案/产品市场应用情况如何?帮助客户解决了哪些问题?孙老师:现在见行传感器是最成熟的,那么传感器里边,尤其是电涡流传感器是最为成熟的,我们投入的时间和精力也是最多的,我们主要是帮助客户解决的是看见这个问题,看见这个问题其实就是一个测量的问题。那么比如说我们所有的量检测设备,这里边包括我们的光刻设备里边,那么首先第一个你要解决的是看见的问题,第一你看得见,第二你要看得准,这个问题是非常关键的问题,我们相当于给我们的下游的包括这次会议的一些设备商比如说量检测的设备,那么比如说键合类的设备,比如说光刻类的设备,那么首先它要解决看见的问题。见行在位移这个领域能提供全世界最先进的传感设备给我们的客户,助力他们更好的去发展。瞄准国内空白领域,注重零部件底层超越仪器信息网:您是如何进入这个行业的?能否简单说下公司发展历程?孙老师:这个可以聊一聊,因为今天会议是在上海,其实我去安徽合肥去创立公司之前,其实我就是在虹桥这一边是一个偶然的因素。那么我想去做一点事情,当时因为我们整个团队都是中国科学技术大学的,当时实验室有三个技术领域这个方向,那么我就当时用了半年的左右的时间去调研,调研我就选择了这个方向,选择这个方向的原因有几条,第一,这个的确是国内的空白,没有其他企业去做。第二它又足够的高端,因为全世界从事这个领域,能够达到纳米级的这种电容电涡流这种检测,包括制动,全世界也不会超过10家的这种企业。我们从事企业,就是说赚钱是我们的首要的目标,但除了赚钱,还得做一点有意义的事情。所以当时我就觉得这个方向这个领域应该是值得去做的,所以我们我回到合肥之后,跟我们几个合伙人,当时就决定在这个领域方向去发力去做,但是具体电容、电涡流传感器,包括压电制动系统应用到哪个领域和方向,我们当时并不是很清晰。然后后边的事情大家就知道了,美国和中国之间这种贸易制裁,一些核心的元器件,已经开始限定了之后,反而是给了见行一个机会。03年之前见行几乎没有做市场推广和宣传,客户都是通过一些媒体,通过一些有学术论文他们去查去找。那么在中国在这个领域这个方向,我们可以查连续十几年在这个方向都有科研,就是中国科学技术大学传感与制动实验室,然后找到实验室了,然后他就找到我们公司。说一下我们的营收,我们19年成立了公司,一直到22年8月份,我们基本上没有营收,因为那时候我们都闷头研发,但是在这个期间国内的一些Top级的一些企业它已经找到了我们,找到我们之后,我们当时是不卖给他东西,因为那时候东西我没有做好,因为我觉得我卖给你,我是不负责任,你可以免费去用,一直他就这么去用。原来都是客户找我们,几乎多数是通过论文和文献的方式,他找到我们的,然后他找到我们之后,他提出他的需求,我们就给他定制化的这种研发,然后一点点做。那么你看到22年8月之后,尤其是电涡流传感器,稳定了之后,我就开始进行销售。那么22年我的营收,订单额是400万左右,那么23年一年就达到2,400万,那么今年上半年已经达到了去年的营收这种水准,那么所以这也是我们前期都是客户来找我们,然后我们去帮他去把他这种功能去完善。那么在这个过程中,我觉得也是核心的元器件,或者是说产业的这种新兴者的必经的路径。那么产业链上下游要有一个紧密的一种结合。第一,做核心元器件也有做核心元器件的这种操守,你做这个事情你要做得好,你要做到极致,你要能跟全世界最顶级的企业进行PK,你要坚守这个原则,你有问题的东西不要去给客户,你给客户你会给他添麻烦。第二作为产业链,上游的企业对下游企业那也要有一个支撑。那么包括就是说你的资金价格或者是应用场景,真正是你的核心合作伙伴,你要给他去开放,你要去磨练,你要有给他这种成长空间。所以今天走到我们这种比较紧密的这种结合方式,用我的客户说,我们见行的电涡流传感器真正达到了世界领先的这种水准,因为这也是超出他们意料之外的。那么原来他们用国外的产品的时候,比如说我们说做光刻那一块,他的供应商,国外采用的供应商,同时也是荷兰A公司的供应商,那么A公司明确规定最顶级的那种产品,它的供应链是不可能给大陆地区的这些供应商的。如果所有的这种元器件都是这样,那么我们国内这种半导体的产业,你就是不可能存在超越,那么超越的根和源在哪?那么我们必须从最底层,比如说我一个电涡流传感器,那么可能在整个光刻机里边,10万个零部件里边,我只占一两个,那么这一两个重不重要?重要,如果所有10万个零部件,都能从最底层去超越国外,那么我们再加上材料再加上工艺,我们就有超越的这种可能。但是如果你不给产业这么小的这种根枝末梢,你不给他去成长的这种空间的时候,那么他没法成长起来,你就对付用的时候,永远我们是不会超越到国外的这种文化产业水准的。对标业界顶级企业,横向拓宽发展渠道仪器信息网:贵公司未来有哪些发展规划?孙老师:那么首先的第一点就是说面向于半导体的这种产业,见行现在只能是证明,我们现在所从事的这块业务,是被我们的产业被我们的合作伙伴认可了,只能是初步的证明了见行现在能够立足了。那么包括像这次会议,那么我们来也向产业做更多的这种学习,做更多的了解。那么看看见行能不能在整个半导体的这种产业链,无论是光刻设备、量检测设备、键合设备、封装设备里边是否能够从事更多的工作。那么第二,那么见行也想把见行这种前面经过市场实际的验证的这种模式,继续去横向的去推广,从事更多的种类或者是品类这种工作。那么另外本身就是说因为见行做的东西就是非常小,那么就是说见行也会在其他的领域,比如说我们会面向航天航空,比如说或者是像军工或者是一般的大众类的这种产业去发展。那么首先见行特征有几点,包括见行今天能做到这个水平的原因,就是说跟我们的出发或者是使命是相关的。第一,一定是对标国际最顶级的品牌的最顶级的这种产品,这点是不容置疑的。那么前面说到的其实是侥幸进入半导体这个行业,但是半导体对核心元器件的需求量非常小。那么第二个我对标的一定是有大市场的,因为在广在的泛在的其他的工业领域,我们还是有很多的核心的这种元器件,是被国外卡脖子的,因为制约工业的核心的三个要素就是传感、材料和工艺。那么见行尤其是传感领域,在更多的产业领域做出自己的贡献。研发投入不设限是见行高速发展的底气仪器信息网:随着芯片的制程需求越来越精密,您认为这对半导体量检测设备的零部件带来了哪些机遇和挑战? 孙老师:现在这两天我参加会议的时候,大家更多讨论的就是摩尔定律,那么因为我刚刚上午参加一个会议,苏州一家企业他说他给出了一张数表,那么从22纳米制程之后,光刻这个领域,摩尔定律渐渐就开始失效,但是往更深度的时候,路线在短时间内是不可变的。那么这个时候就要求尤其是见行,从事精密这个领域的,就需要我们做更多的工作,那么去做更深入的这种研发。这种研发不只是一个全世界顶标级的这种企业,它不只是一种技术层面的研发,包括一些理论层面的这种支撑。如果你理论层面支撑不够的时候,你只跨越了技术的门槛的时候,你是到达不了国际顶尖的这种企业的。那么所以在这个方向的时候,新的产业和领域,更精密的时候,需要大家做更多的投入做更多的工作,尤其是研发的投入。这一点我补充一下,见行科技之所以能做到今天,包括当下见行做所有的研发,是不做限制的。我们的研发部门,他要什么仪器,可以买什么仪器,要什么设备,可以买什么,没有预算管制,无限制投入,因为我们的PK的是最顶级的企业。
  • 我国科学家研发新型传感器实现土壤磷酸盐现场连续监测
    中国科学院合肥物质科学研究院、中科合肥智慧农业协同创新研究院与安徽理工大学团队合作,研发了用于土壤磷酸盐现场连续监测的电化学微流体系统。相关研究成果日前发表于《IEEE传感器杂志》。磷是影响农作物生长和代谢的最重要营养物质之一。土壤中磷酸盐含量低会导致土壤肥力下降、作物生长缓慢且产量下降。磷酸盐含量过多时,未被吸收的磷元素会通过地表径流进入水体,导致水体富营养化。因此,对土壤中磷酸盐含量现场连续监测是农业生产中实时获取养分必不可少的一个环节,对调整当地施肥策略、提高农作物产量和质量具有现实意义。目前,土壤磷酸盐的传统实验室检测设备不仅操作复杂,而且因体积过大不易用于现场监测,难以实现连续监测。电化学分析因其高灵敏度、高特异性、快速响应、低成本和可集成性等优点,在磷酸盐测定中得到了广泛应用。但是传统电化学传感器仅能进行单次磷酸盐测定,难以满足现场连续土壤磷酸盐监测的要求。为实现土壤磷酸盐的现场监测,研究团队将电化学传感技术和微流控系统有机结合,成功研发出一种新型高灵敏、高稳定性、便携式及易于操作的土壤磷酸盐连续监测系统。该系统集成试剂现场流动反应,用于土壤磷酸盐的现场连续监测,具有成本低、操作简便、实时性强的优势。团队采用新型土壤磷酸盐传感系统进行了一系列检测验证实验,发现该传感系统具有良好的便携性、抗干扰性、可重复性,使用寿命长,磷酸盐回收率高达91.1%至110.48%,可成功应用于实际土壤环境中的磷酸盐连续测定,在田间精细化养分管理方面具有很大潜力。
  • 我国自主研制地球磁场传感器已达世界领先水平
    中科院电子所第十研究室(中科院电磁辐射与探测技术重点实验室)面向国家“立足国内,找矿增储”等重大战略需求,在中科院知识创新工程、SinoProbe计划等项目经费支持下,经过近3年的技术攻关,突破了制约我国地球物理电磁勘探仪器装备研发的核心技术——磁场传感器(磁棒)技术,研制出可应用于大地电磁法(MT)、可控源音频大地电磁法(CSAMT)、海洋可控源大地电磁法(CSEM)、瞬变电磁法(TEM)、地球物理电磁测井等方法的磁场传感器,最低工作频率可到0.0001Hz(10000s),噪声水平达到皮特斯拉(pT)或飞特斯拉(fT),各项指标已迈入世界先进行列。   小批量生产的CAS系列磁棒陆续经多个地球物理勘探部门一年多不同季节、不同地区的野外工程应用和测试对比表明,电子所研制的频率域和时间域磁棒与国外同类磁棒的先进技术水平相当,部分指标略高于国外产品 同时,与国外同类磁棒相比,CAS系列磁棒的重量和功耗均具有十分明显的优势。CAS系列磁棒的研制成功,为我国研发具有自主知识产权的地球物理电法勘探仪器装备奠定了坚实的技术基础。   此外,CAS系列磁场传感器在海洋探测与监测,尤其在海底科学观测网建设、海底资源勘探等领域还具有广阔的应用前景。
  • 湖南科技大学携手湖南省传感器产业促进会破解传感器产业发展难题
    “当前全球产业加速数字化、智能化变革,传感技术正在成为数字化发展的重要推动力,但是从传感器国家工程研究中心公布的《中国传感器发展蓝皮书》数据显示,传感器产业突破面临重重难题,我国传感器仍有很长的路需要走。”3月9日下午,在湖南科技大学和湖南省传感器产业促进会召开的主题为“校企携手,智联未来”产学研合作交流会上,湖南科技大学副校长廖湘岳向与会者们报告传感器产业发展的现状。会议现场为进一步发挥高校科研优势,构建传感器产业产学研用联动机制来化解产业发展难题,促进产业发展,湖南科技大学主动携手湖南省传感器产业促进会举办交流合作会。唐智科技湖南发展有限公司等省内13家传感器企业、科研机构的负责人和学校专业的科研人员聚集一堂,集思广益,交流传感器产学研用各个环节的难题、经验和见解,共同致力于化解传感技术发展制约因素,推动传感器产业发展,为推进数字中国建设提供更可靠的产品和技术。廖湘岳表示,希望借湖南省传感器产业促进会搭建的桥梁,通过校企之间的深度融合合作,让课题合作、技术创新、人才就业等“产业+高校科研人才+企业”的模式真正落到实地。让专家学者手中先进技术与理论能够运用到产品生产一线,让前端产品反促专家学者研究进程,攻克前沿技术难题,进而提升传感器行业的凝聚力和技术创新力。廖湘岳表示,希望借湖南省传感器产业促进会搭建的桥梁,通过校企之间的深度融合合作,让课题合作、技术创新、人才就业等“产业+高校科研人才+企业”的模式真正落到实地。让专家学者手中先进技术与理论能够运用到产品生产一线,让前端产品反促专家学者研究进程,攻克前沿技术难题,进而提升传感器行业的凝聚力和技术创新力。会上,湖南科技大学物理与电子科学学院院长王俊年教授详细介绍了学院的教学科研情况,他期待进一步拓展深层次、宽领域、全方位的合作交流,加强产学研深入合作,促进学院相关研究“走出去”,推荐学生到相关企业就业。企业家代表们就企业在传感器及其他信息技术领域存在技术难题进行了交流,并表达了与学校进行产学研合作的迫切愿望。湖南科技大学信息与电气工程学院书记卢明、物理与电子学院党委书记易贵元、副院长许英、副院长詹杰等多位专家学者与会的各位企业代表就相关技术问题进行了讨论。惠诚控制总经理周农建、海德威董事长张正慧、中航科技总经理易孟良、天联数控董事长曾建祥、湖南航天智能传感器技术研究院院长姚锐、中大智能硬件部部长雷彬、湘依铁路总工程师李克、阿秒光学研发经理黄晋等企业负责人代表,促进会秘书长吴怀化等先后发言,围绕企业需求、产学研合作项目、科研成果转化、人才培养等进行深入探讨。与会人员还参观了湖南科技大学智能传感与新型传感材料省重点实验室。据悉,湖南科技大学物理与电子科学学院拥有智能传感器与新型传感材料湖南省重点实验室等多个国家、省部级学科科研平台,设有现代物理研究所、特种光电器件研究等研究所。学院教师瞄准学科前沿,围绕国家重大战略需求,面向社会经济建设开展科学研究,形成了教书育人与科研创新交织互融的人才培养体系。近五年来,获湖南省自然科学二等奖1项、三等奖2项、湖南省教学成果奖2项、学校教学成果奖3项;学院承担国家自然科学基金项目等国家级项目20余项、其他省部级科研、校企合作及教研教改项目100余项,在国内外权威学术刊物及国际学术会议上公开发表论文300余篇,获国家发明专利30余项。
  • 重磅!填补我国空白,这个传感器仪器获重大突破
    近日,据中国科学院合肥物质科学研究院智能机械研究所中科院合肥研究院智能所官方公众号公布,该所研制出了国内首台深海质谱仪,并在南海某海域成功完成多次海试,该工作填补了国内在深海质谱仪研制领域的空白:质谱仪是一种分离和检测不同同位素的仪器。利用质谱仪,可以对相关物质进行化学分析,为确定化合物的分子式和分子结构等提供可靠的依据。深海质谱仪的研制,可以为寻找海底油气及矿产资源,探究生命起源和早期演化以及研究全球气候变化等奠定了原位质谱探测基础。▲国内首台深海质谱仪(来源:中科院合肥研究院智能所)中科院合肥物质院智能所陈池来研究团队,长期致力于新型MEMS质谱关键技术及应用研究。作为深海智能感知技术联合实验室共建单位成员,团队先后突破质谱小型化设计集成、质谱关键器件MEMS制造、水下膜进样快速定量标定等关键技术。经过多年攻关,该团队成功研制出国内首套深海质谱仪,可在原位实现深海中N2、O2、Ar、CO2、CH4等小分子溶解气以及烷烃、芳香烃等挥发性有机物溶解气的定性及定量检测。深海极端环境塑造了特殊的生命过程,蕴藏着极大的矿产资源,对其探测是国际地球科学研究的前沿问题。深海原位探测技术可以在时间和空间维度上连续获取深海样品的组分、含量及其变化信息,因此被越来越广泛地应用于深海极端环境的研究工作中。▲深海质谱仪搭乘原位实验室完成深海探测任务后出水瞬时(来源:中科院合肥研究院智能所)2022年至今,该团队成员王晗、邵磊等携带深海质谱仪参加了多次专项海试,验证了其工作原理及工程应用的可行性,完成了设备功能性验证实验、海底定点在线检测实验及深度扫描试验。不仅如此,通过海试,该仪器还实现了深海冷泉区域溶解气的长时间(25.8h)原位检测及海平面至海底(-1388m-0m)溶解气的在线检测,获取了深海海底小分子溶解气浓度随时间的变化曲线及纵向浓度分布轮廓线等关键科学数据。相关研究成果以《用于深海气体原位检测的水下质谱仪的研制与应用》为题发表在《中国分析化学》上。▲深海溶解气在线检测深度-峰高关系曲线(来源:中科院合肥研究院智能所)海洋探测中常用的各种传感器仪器及分类海洋仪器设备的一个最大特点是,生产批量小、应用范围窄、使用寿命短,而稳定、可靠性和一致性,以及测量分辨率和精度等要求又特别高,需要在不断应用中改进制造工艺和提高技术性能。传感器技术是海洋仪器设备的基础,其各方面性能是衡量仪器设备好坏的关键,同时也是调查数据质量的保证,各种数据订正方案应运而生,但是在长期的观测中,传感器的稳定性、漂移、准确度等指标依然是最重要的部分。海洋中使用了各种各样的传感器仪器,包括声学多普勒电流剖面仪,底流流量计,底部压力和倾斜仪,电导率-温度深度(CTD),溶解氧传感器,数码相机,高清摄像机,水听器,质谱仪,光学衰减传感器,pH和二氧化碳传感器,压力传感器,远程访问液体和DNA采样器,电阻率探头,地震仪,声纳,热敏电阻阵列和湍流电流计等等。海洋传感器根据检测参数类别可大致划分为水质类、水文类、地质地震类、声学探测类、光学探测类等,每一类检测参数大则包含上百项检测目标,少则数十项检测目标,且根据应用领域和应用环境的不同,每一项检测参数的工作原理和技术实现手段各有不同。▲海洋传感器机器分类(来源:高科技与产业化)日益重视,近年我国海洋传感器仪器的研究现状,与取得的突破近年来,我国日益重视海洋传感器及仪器设备等相关海洋科学技术的研究。在2013年,科技部正式批复,组建青岛海洋科学与技术试点国家实验室;2015年6月,实验室正式投入运行,成为所有试点国家实验室中唯一转为正式国家实验室的研究机构。此外,国内有多所大学和科研机构从事海洋传感器方面的研究:山东省科学院海洋仪器仪表研究所侧重在化学/物理测量、温度/热量测量、非特定变量测量、力的测量以及控制系统方面进行技术布局;中国海洋大学侧重在非特定变量、距离/摄影测量、化学/物理测量、重力测量和控制系统方面进行技术布局;国家海洋技术中心侧重在距离测量、化学/物理测量、温度测量、流量测量和船用设备方面进行技术布局;天津大学的专利技术主要布局在化学/物理测量、平衡测量、距离测量、船用设备和非特定变量测量等领域;浙江大学的专利技术主要布局在化学/物理测量、平衡测量、信号控制传输、液力机械和船用设备等领域;浙江海洋大学的专利技术主要布局在船用设备、化学/物理测量、控制系统、平衡测量、电场分离等领域;大连科技学院的专利技术主要布局在非特定变量测量、化学/物理测量、长度/角度等测量、液力机械和距离/摄影测量等领域。在产业化方面,我国90%的传感器依赖进口,只有通过国产化来降低成本,国内海工装备才用得起传感器。国外的海洋传感器已经近二十年没有更新换代了,但是在过去二十年,材料技术、信息技术、集成电路技术等都取得了很大的进步,当这些新技术渗透到海洋传感器领域的时候,就会有大的突破,也是国内海洋传感器领域的机遇所在。海洋化学传感器、海洋微生物传感器也都存在不能与时俱进的问题,我国目前尚不具备全面、完整的微生物数据库,适合长期海洋监测的便携、低功耗、原位、实时、快速、精确的海洋微生物传感器也未有相关产品。目前,进口CTD温盐深剖面仪、ADCP等海洋仪器设备在我国还有占有很大的市场份额。但令人欣喜的看到,通过近些年来国内相关科技企业的共同努力,在部分海洋传感器领域已经做到了国产代替,其实验室测量精度已与国外同类产品不相上下,与世界先进水平也已相差无几,只是其稳定、可靠性还需要进一步提升。结语要解决海洋领域核心关键技术受制于人的问题,关键是增强科技攻关能力,强化自主创新成果的源头供给。在全球范围内传感器有超过2万亿的市场规模,我国传感器相关企业应抓住机遇,加强技术团队的学科交叉与协同攻关,强化新原理、新方法创新与已有技术的完善,多项并举才能掌握海洋科技发展主动权,合力解决海洋传感器领域的“卡脖子”问题。未来,我国将基于创新的光电集成芯片和光学传感原理,基于光电集成芯片技术,依靠发展成熟的集成电路的制造设备与工艺水平和在中国国产化的集成电路芯片制造水平,结合我国已搭建起的芯片产业链,通过国内外的密切合作,开发具有自主知识产权的芯片级海洋物理、化学和微生物传感器,并且实现微型化与国产化,应用到高端智能装备的制造领域。
  • 土壤墒情参数监测传感器有哪些?怎么用?
    墒,指土壤适宜植物生长发育的湿度。墒情,指土壤湿度的情况。土壤湿度是土壤的干湿程度,即土壤的实际含水量。土壤墒情直接影响着农作物的生长质量和速度。除了土壤墒情,土壤温度、土壤电导率以及土壤氮磷钾、土壤PH值等参数也对作物的生长起着十分重要的作用。土壤温度对作物生育和土壤中微生物活动以及各种养分的转化、土壤水分蒸发和运动都有很大影响。在一定的温度范围内,土温越高,作物的生长发育就越快;土温过低,微生物活动减弱,有机质难于分解,农作物的根系呼吸降低,造成作物养分缺乏,生长变缓。土壤电导率用于描述土壤盐分状况,它包含了反映土壤质量和物理性质的丰富信息。例如:土壤中的盐分、水分、温度、有机质含量和质地结构都不同程度影响着土壤电导率。有效获取土壤的电导率值,对于确定各种田间参数时空分布的差异有重大意义。土壤中微量元素的含量较低或者较高都不利于对植物的生长。比如向土壤中过量施入磷肥时,磷肥中的磷酸根离子与土壤中的钙、镁等阳离子结合形成难溶性磷酸盐,既浪费磷肥,又破坏了土壤团粒结构,致使土壤板结。土壤酸碱度是土壤重要的基本性质之一,是土壤形成过程和熟化陪肥过程的一个指标。植物能够在很宽的范围内正常生长,但不同的植物有着不同的生长pH值。 那如今有哪些可以测量土壤墒情参数传感器,如何使用呢? 1、土壤水分传感器土壤水分传感器是一款高精度、高灵敏度的测量土壤水分的传感器。通过测量土壤的介电常数,可测量土壤水分的体积百分比,符合目前国际标准的土壤水分测量方法,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。2、土壤温度水分电导率三合一变送器土壤温度水分电导率三合一变送器是观测和研究盐渍土的发生、演变、改良以及水盐动态的重要工具。通过测量土壤的介电常数,能直接稳定地反映各种土壤的真实水分含量。可测量土壤水分的体积百分比,是符合目前国际标准的土壤水分测量方法。3、土壤PH传感器 土壤PH传感器器,用于测量土壤PH值该变送器精度高,响应快,输出稳定,适用于各种土质。可长期埋入土壤中,耐长期电解,耐腐蚀,抽真空灌封,完全防水。可广泛应用于土壤酸碱度的检测、精细农业、林业、地质勘探、植物培育、水利、环保等领域酸碱度的测量。4. 土壤参数速测仪 土壤参数速测仪可以实时精确检测显示土壤中多种成分,例如:土壤温湿度、土壤电导率以及土壤氮磷钾等成分,通过检测的数据来进行改善土壤,达到监控植物养料供给的目的,让农作物处于较佳的生存环境,从而提高产量。 5、多土层土壤参数监测仪 多土层土壤参数监测仪是一款能够测量多土层土壤参数的传感器。能够针对不同层次的土壤电导率、水分含量以及温度状态进行动态观测,此检测仪可检测3层土壤电导率温湿度状态,可检测5层土壤电导率温湿度状态。6、管式土壤墒情监测仪 管式土壤墒情监测仪是一款以介电常数原理为基础的传感器。能够针对不同层次的土壤水分含量以及温度状态进行动态观测,此检测仪可检测3层土壤温湿度状态,可检测5层土壤温湿度状态,可快速、全面的了解集土壤墒情信息。测量方法:土壤水分传感器、土壤温度水分电导率三合一传感器、土壤PH传感器的测量方法:(1)速测法:选定合适的测量地点,避开石块,确保钢针不会碰到坚硬的物体,按照所需测量深度抛开表层土,保持下面土壤原有的松紧程度,紧握传感器垂直插入土壤,插入时不可左右晃动,一个测点的小范围内建议多次测量求平均值。(2)埋地测量法:垂直挖直径20cm的坑,按照测量需要,在既定的深度将传感器钢针水平插入坑壁,将坑填埋严实,稳定一段时间后,即可进行连续数天,数月乃至更长时间的测量和记录。土壤参数速测仪测量方法:长按“开关键”,在需要测量的地方,将传感器合金探针垂直插入土壤,再按一下“开关键”即可开始测量。如下图所示:多土层土壤参数监测仪测量方式: 垂直挖直径20cm的坑,在既定的深度将传感器钢针水平插入坑壁,将坑填埋严实,稳定一段时间后,即可进行连续数天,数月乃至更长时间的测量和记录。式土壤墒情监测仪测量方法:管式土壤墒情监测仪采用分层设点的观测结构,地面配置一个温度观测点,地下土壤每隔10cm配置一个土壤温湿测点,观测相对应范围内的土壤温湿度。如图所示:
  • 打造智能传感产业大平台、大中心、大生态,2021世界传感器大会展会盛况直击!
    2021年11月1-3日,由中国科学技术协会、河南省人民政府主办,中国仪器仪表学会、郑州市人民政府、河南省科学技术协会、河南省工业和信息化厅、河南省发展和改革委员会、河南省科学技术厅、中共河南省委外事工作委员会办公室承办的2021世界传感器大会-展览会在河南省郑州国际会展中心隆重举办!本次展览会近10000平展出面积,近200家国内外企业积极参展,展览会将以传感器研发创新为核心,以传感器系统集成与应用为切入点,涉及传感器应用、标准发展和相关元器件,产业链上下游的关联企业同台展示传感器产业生态圈。松下作为中国工业自动化生产的行业领军者,通过精研传感器科技、精化传感器生产进一步占领传感器产业发展高地,现场展示CMOS型微型激光位移传感器HG-C、接触式数字位移传感器HG-S、超高速・高精度激光位移传感器 HL-C2等最新成品和技术。西门子作为世界500强,这次参展的产品主要有压力、温度、流量,分析表等。在行业中应用广泛,比如石化、冶金、电力、水行业等。易福门展示的产品有位置类的:电感式接近开关,光电开关,激光测距传感器;过程类的:液位、压力、流量、温度传感器;以及R360移动控制器,安全光幕,安全继电器、振动传感器等新产品。万可现场展示了丰富的自动化控制技术产品、工业接口模块及采用笼式弹簧连接技术的轨装式接线端子等创新产品,可满足物流行业智能化发展对设备的自动化及电气连接提出的更高要求。作为电子测试测量行业的佼佼者,福禄克公司的6个事业部联合参展,将携众多重量级产品亮相此次展会。届时用户将有机会近距离的了解到福禄克高端产品,同时现场将会有专家为用户答疑解惑。作为大会东道主的汉威科技集团,本部坐落于河南郑州。本届大会上,汉威携各类优质高效的传感器及其检测方案、物联网解决方案及其行业垂直应用等在2021世界传感器大会 1003 展位上精彩亮相,吸引了众多嘉宾驻足。产品介绍,应用交流,使得这抹蓝色成为现场最具人气的展台。目前高通除了展示汉字库信息处理芯片以外,有6000多家应用案例,在这个应用案例的过程当中,接触到各行各业,高通并做了很多终端的产品和部件,如今物联网已经遍布全世界,而且物联网的应用会越来越广。现场直播逛展环节世界传感器大会已经连续成功举办三届,依托“一会、一赛、一展”等系列活动,吸引了一大批权威的院士专家和知名的企业关注郑州,聚集了智能传感器产业发展的郑州共识,促进了人才成果、项目研发机构、技术标准等创新资源的聚集共享,大会已经成为国内外传感器产业创新发展的知名盛会。
  • 尤政院士:为什么高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术?
    从茫茫星空,到浩瀚海洋,再到广袤大地,作为信息获取的源头,传感器是物理世界与数字世界连接的桥梁,已经成为信息化社会最为重要的基石之一。传感器主要功能是将各种物理量、化学量或生物特征等待感知量转换为可检测与数字化的电信号,是我们感知世界的首要工具。传感器在科学研究、工业生产、国防安全、医疗健康等现代社会的方方面面扮演着至关重要的角色,发挥着不可或缺的关键作用。当前,传感器已经从早期由敏感元件与处理电路构成的分立式装置,演变成集信息获取、处理、传输、供电等功能于一身的智能传感微系统,也就是我们常说的高端传感器,其数字化、微型化、智能化的特色十分突出。然而,也正是由于高端传感器的高精尖属性,它又成为我们目前面临的一项核心“卡脖子”技术。高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术那么,为什么高端传感器是一项至关重要的“卡脖子”技术?高端传感器究竟能带给我们什么?我国距离传感器强国还有多远?首先,传感器的特点十分鲜明:一是传感器涉及很多新原理、新材料、新器件,所以它和很多基础科学、基础技术的创新关联十分密切。而且传感器又是直接应用于整机设备,或服务于终端用户,与各行各业、各个领域的关联同样紧密,如集成电路(IC)装备中的许多高端传感器就被列为关键核心技术。二是传感器往往汇集了物理、化学、电子、机械、设计、制造、测试等各个学科领域的前沿尖端技术,学科交叉融合的特点十分明显;同时传感器产业的投入也非常大,高端传感器的敏感结构基本都是采用MEMS(微机电系统)制造技术,高端传感器的技术、资金双密集特点尤为突出。三是由于传感器的应用十分广泛,使得传感器的技术门类十分庞杂,相应的产品、产业分布非常广,比如仅仅一个压力传感器在水利水电、交通运输、工业生产、自动控制、航空航天、电力电子、石油、化工、勘探等众多行业就有上千种方案,且每一种解决方案都有其特殊要求。其次,传感器在工业技术体系中的定位是“基础零部件和元器件”,因为传感器是信息获取的源头,是物理世界与数字世界的接口,其重要意义体现在:它是“工业基石”,是各类现代工业赖以生存和发展的基础;它又是“性能关键”,直接决定重大装备和整机产品的性能和质量。正是由于传感器的基础性与关键性,又造成了瓶颈问题与依赖性:即高度依赖外国技术或产品,对我国产业造成严重影响,甚至威胁到国家安全和战略利益。高端传感器这样一个对我国关键产业、经济发展与国防安全至关重要,但又存在重大技术瓶颈或依赖进口的技术,已经成为“卡脖子”技术,亟待攻克。高端传感器究竟能带给我们什么在科技前沿创新中,传感器是“先行官”。纵观科技发展史,历次世界科学中心的形成都得益于核心传感器技术突破以及以此为基础的重要科学仪器的诞生。有统计表明,在诺贝尔奖的获奖名单中,72%的物理学奖、81%的化学奖、95%的生理学或医学奖都是借助于尖端传感器与仪器完成的,且已有38项、60余人次由于发明了新原理的科学仪器而直接获奖。而科学仪器对事物进行检测表征,获得科学数据的关键就是高端传感器:比如X射线衍射仪、X射线断层扫描仪、超分辨率荧光显微镜、电子显微镜等仪器中的光电探测器、电子探测器、温度传感器,质谱仪、扫描隧道显微镜中的位移传感器、力传感器等等。而现代科学仪器中,高端传感器是决定性的,直接代表了分析、检测和表征的水平。在国民经济主战场,传感器是“倍增器”。传感器的应用领域非常广泛,几乎渗透到社会生产生活的各个层面。例如:在仅有通讯功能的传统手机,集成了大量传感器:图像传感器、陀螺仪、加速度计、距离传感器、环境光传感器、磁强计、电容传感器、温度传感器、湿度传感器、气压传感器……,使得传统手机摇身一变成了智能终端,手机的功能、性能都增强了很多,特别是与人的互动能力大大提升,手机行业的发展不仅得到“倍增”,而且进入了全新的时代。当然,传感器行业本身也具有不容低估的市场规模。根据德国Statista数据分析公司数据,2022年全球传感器市场规模为2512.9亿美元(约1.79万亿人民币)。其中我国传感器市场规模为3096.9亿元人民币,2019—2022年均复合增长率为12.26%。尽管我国传感器市场增速相对稳定,但全球龙头企业如爱默生、西门子、博世、意法半导体、霍尼韦尔等跨国公司占据约60%的国内传感器市场份额,尤其在高端传感器市场,我国约80%的传感器依赖进口。特别需要说明的是,传感器除了自身的万亿级市场之外,有研究表明,传感器带动的上下游产业链所创造的产值大约是传感器行业产值的6倍左右。传感器在国家战略工程中是“胜负手”传感器的性能、质量,直接决定重大装备和战略产品的性能、质量。高铁现在已经成为我国的一张名片,传感器就发挥了不可或缺的作用,高端传感器在高铁上有六大应用场景:一是列车监测与维护,二是轨道健康监测,三是列车安全防护,四是乘客信息交互,五是能源管理,六是环境综合监测。以和谐号380AL高铁列车为例,一辆列车里的传感器数量超过1000个,平均每40个零部件里就有一个传感器,它们承担着状态监视、故障报警、车载设备控制等功能,被认为是轨道交通运营安全的保障性技术和装备持续升级的关键性技术。未来,传感器与人工智能等新兴技术将实现深度融合,中国高铁将更智能、更安全。在医疗健康中,传感器是“金刚钻”。现代医疗离不开各种检测,各类医疗仪器就是通过各类传感器获取与病人病理相关的各种医疗数据,来为医生诊疗提供依据。例如用于测量血管内外径、血流速度、血压、心内压、体温等多种生理参数各类位移、速度、振动(加速度)、力、流量、压强和温度传感器;用于检测血液中的离子(如K+、Na+、Ca2+ 等)和气体(如O2、CO2)的浓度的化学传感器;利用选择性识别来测定生化物质的酶传感器、微生物传感器、免疫传感器、组织传感器和DNA传感器等;通过测量细胞或组织的微弱电信号的变化来监测生理状态的心电(EKG)、脑电(EEG)、肌电(EMG)等生物电传感器,这些传感器在诊断心脏疾病和肌肉功能状态中非常重要。传感器是医疗领域中不可或缺的技术,它们对疾病的预防、诊断和治疗起着至关重要的作用。在国防安全中,传感器是“战斗力”。现代战争从某种程度上来讲,打的就是传感器。在最近的乌克兰危机中,有统计表明80%的毁伤效果是由占全部弹药总量20%的精确制导弹药,也就是导弹、制导炸弹等造成的。这些高精度的惯性、无线电、激光、光电、红外、卫星等精确制导技术中,惯性测量单元(IMU)、激光传感器、红外传感器、毫米波传感器、光电传感器、雷达等各类高端传感器发挥了决定性的关键作用。除此之外,隐身战机、航母舰队、卫星星座等武器装备,更加需要由各类高端传感器组成的信息感知网络提供数据,进行态势感知、目标打击、体系作战等各项行动。装备有各类高端传感器的无人系统已经开始在现代战场崭露头角,未来战场的无人机、无人车、机器人系统等武器装备将更加趋于常态化,这些“机器战士”的千里眼、顺风耳则完全要依靠高端传感器。而且,随着传感器等先进技术的快速发展和进一步赋能,各种新概念武器装备也将涌现出来,传感器技术在国防安全事业中将发挥更大作用。我国距离传感器强国还有多远传感器这么重要,市场规模也很大,我国一定要发展高端传感器。但是,我国高端传感器的发展现状不容乐观。我国的高端传感器,尤其是中高端传感器的MEMS芯片还大量依赖进口,被“卡脖子”之外,我国高端传感器行业创新生态、设计工具与研发平台、先进材料与核心器件、高端芯片与工艺设备、系统集成与转化应用等方面,还存在差距。我国要成为传感器强国,需要在如下几个方面持续发力。第一是要关注“产教融合”,也就是人才培养与产业发展深度关联融合。前面讲过传感器是一个多学科交叉、技术密集,且与应用紧密关联的领域,高端人才与技术创新的重要性不言而喻。创新人才培养和原创技术开发相结合的产教融合,是发展传感器,成为传感器强国的首要条件。第二是要强化协同创新,前面还讲了传感器行业是投资密集,产品应用广但产业分散的行业,因此,政府、企业、高校、科研院所、用户、金融机构等各个创新要素必须统筹规划、合理布局、协同创新。通过公共研发平台建设与共性技术开发与共享机制,来实现传感器全行业的高效运行,持续、健康、快速发展。第三是加大示范应用,可以围绕国家的重大工程任务、国家亟须的重要战略装备以及有代表性的社会经济生活需求,有组织地开展创新,体现新型举国体制的优势,通过传感器赋能,形成新质生产力,推动产业集聚,形成传感器产业的生态链。
  • 传感器国家工程研究中心常务副主任刘沁:工业基础传感器需破解核心器件产业化难题
    为适应国家工业发展需要,特别是能源、化工、交通、航空航天等特殊领域针对传感器的需求,从上世纪50年代起,国家先后组织一批国家级研究机构、专业生产企业及部分重点高校共同针对工业传感器进行攻关和生产。在经历了几代人、近半个多世纪的努力后,至今为止基本建成了具有中国特色的覆盖全工业领域的工业传感器体系。很多传感器从无到有,相当程度满足了国家工业发展的需求。传感器行业进入快速发展阶段“十二五”以来,密集的传感器相关政策推动了我国传感器行业飞跃发展。“十三五”期间,政府支持力度进一步加大,2017年工信部出台《智能传感器产业三年(2017—2019)行动指南》及《促进新一代人工智能产业发展三年(2018——2020)行动计划》,从而直接催生了重大科学仪器及设备开发、制造基础技术与关键部件研究两大专项。2020年8月国务院发布《新时期促进集成电路产业和软件产业高质量发展的若干政策》,针对我国集成电路产业发展从财税政策、投融资政策、研究开发政策、进出口政策、人才政策、知识产权政策、市场应用政策、国际合作政策等全方位多方面提出部署,直接将当前新时期新阶段的集成电路产业和软件产业发展推进到一个全新的发展阶段,为其他相关基础产业发展起到了引领示范作用。在一系列政策持续出台的背景下,我国传感器行业进入快速发展阶段,形成了基本全覆盖的产业布局,工业需求传感器从自主到引进全产业链覆盖。中低档产品在满足自给自足的前提下实现出口,设计、研发、应用一条龙配套建设和水平普遍提升。在快速发展的中国工业市场,针对传感器的需求已经从原始的配套变成刚性需求,巨大的中国制造转型升级带来的市场吸引力不仅对国内企业,对国外工业传感器龙头企业也是巨大的吸引,美国艾默生、德国E+H、日本横河等工业传感器巨头在中国市场的份额已经成为其公司业务重要组成部分。在政府支持和行业需求的双层推动下,我国工业传感器已形成由材料、器件、系统、网络等全方面构成的产业链模式,产业链规模、质量也不断得到完善和提高。据统计,国内具有一定规模的应用于工业制造业的各类传感器生产厂家约2000余家,产品基本覆盖工业制造各领域。生产的各类工业用传感器品种、规格约1.6万种。已经显现出有区域特点的传感器产业集群,重点集中在长三角,并逐渐形成以北京、上海、南京、深圳、沈阳和西安等中心城市为辐射的区域布局。这些集群各有侧重优势,形成了我国较为完备的传感器产业链。诸多瓶颈亟待突破尽管取得不俗成绩,但我国工业基础传感器仍存在许多问题需要破解,主要表现在:一是顶层设计仍缺乏统筹设计,规范引导。工业传感器在仪表行业是小行业,在中国制造中更是小小行业,但工业传感器在制造强国战略中却有举足轻重的地位。由于传感器具有的专业分散和行业分属的特点,长期以来传感器行业始终缺乏统一的行业认知。虽然国家投资逐年加大、政策力度逐年增强,但传感器产业需要长期不断地培育养成的特点在地方政府、企业急于求成的作用下,想取得传感器产业化的标志性成果,往往事与愿违。二是产业规模小,盈利能力低,核心技术缺乏。以压力传感器行业为例,国内具有一定规模的生产厂商大约有千余家,其中民企数量约占企业总数的90%,已经成为了中国工业压力传感器、变送器行业的与国外厂商争夺国内工业用压力传感器、变送器市场的主力军。但这些企业年销售额大于2000万元的企业不足三成,七成以上的传感器生产厂商为中小微企业,产业规模很小,自身盈利能力也不强。因此企业核心技术、企业研发能力、企业核心竞争力严重不足或缺乏。统计国内主要传感器厂商的产品分析也可以发现,目前国内厂商生产的压力传感器,70%以上是常规应变式、溅射薄膜式等传感器产品,30%左右为陶瓷材料为主的低端产品,产品结构相对单一。三是共性化问题多,产业化问题多。共性关键技术,如可靠性技术研究尚待突破。国外典型流程工业高端典型传感器在上世纪末已实现五年免调校,但国内相关产品免调校功能还在推广验证中。工业传感器共性技术如材料、设备、方法、可靠性验证分析等基础理论的研究与发展同国外发达国家的差距仍然巨大。四是工业传感器核心敏感技术产业化缺“芯”严重。尽管传统的工业传感器如应变、电感、电容、光栅、称重、位移量、位置量、金属弹性器件等年产量居世界领先地位,有些甚至已经实现出口。但是对于高端工业传感器,尤其是高端制造的重点领域、重点行业、重大工程用配套工业传感器基本上100%依靠进口。即使国内生产,也仅仅停留在研究、样机、小批量中试阶段,相关传感器核心技术(器件)的产业化仍然“路漫漫”,严重制约我国工业的快速发展及工业制造的“自主可控”。如:国内硅基MEMS压力传感器全产业基本处于封装代工阶段,从普通硅基压力传感器、OEM硅基压力传感器到流程工业高端设备控制用变送器,核心硅基敏感芯片基本上全部进口,国内自主配套不足1%;高端智能制造、CNC数控机床、大型工程机械等配套需求的位置、压力、图像、惯性器件等传感器以欧美日或欧美日在国内的合资企业垄断;国内工业基础气体传感器主要集中在中低端的催化燃烧式、电化学式、红外式,以及MOS气体传感器阶段,仅有少量高端的激光红外气体传感器及光离子化PID气体传感器在工业制造领域使用。新产品、新技术的工业气体传感器产业化落后国际先进水平至少五年左右。MEMS硅基压力传感器核心敏感元器件、高端气体传感器敏感芯片等虽然完成技术攻关,但产业化配套基本为零,国内产业化生产敏感核心器件及传感器高端市场基本上全部依赖进口。国内工业传感器主要集中在中低端制造业市场。高端应用的产业化发展空“芯”化问题已经成为制约中国制造由大到强的关键阻碍。努力完善工业基础传感器生态第一,以德国X-Fab的精、专、特标准化核心器件产业基地为对标,建成力、热、磁、气核心器件专业定点产线,实现国内工业基础传感器基础核心器件成果产业化转移,配套快速发展的中国制造业对传感器的需求特别是核心器件的需求。工业基础传感器是制造工业的基础,首先解决当前产业急需的核心器件产业化问题,完善从材料、制造、销售、使用的一条龙产业生态,彻底解决国内工业基础传感器有“器”无“芯”的尴尬局面,真正实现工业基础传感器对国家工业基础的基石和支撑作用,形成分工明确、配套清晰的产业化发展链条。建成中国的X-Fab专业产线。标准化定点专业产线不仅要求有良好洁净的工作环境,更需要清晰的产品(不可唯利是图)、清晰的工艺管控、素质技能稳定的管理管控团队。做到环境、产品、工艺、管控四“净”。第二,集中开展传感器跨学科培养,在人才评价、人才团队建设中树立领军人物,培养高端扛旗帜的企业;在标准、可靠性、专利等多方面加大奖励制度,推动人才队伍快速成长。第三,从材料、制造、销售龙头抓起,建成工业传感器“一条龙”生态。健全分工清晰明确的工业传感器生态链,实现传感器工业“基石”的支撑作用。加大流程工业用力、热、磁、流量、环境气体安全检测传感器和离散传感器产业基地建设,形成流程工业、离散工业传感器精、专、特、新的产业布局,培养一批各自产业领域的隐形冠军。针对隐形冠军培养在市场、技术、团队方面从不同角度给予政策支持,设立专项资金对技术创新型企业进行扶持,在功能工业传感器生态链上培养领军企业。第四,加大对传感器中、小微企业知识成果及科研成果保护,鼓励企业技术创新,积极开展共性关键技术、基础工艺技术的研究,降低企业科研成果转化风险,开展新型一体化智能工业传感器研究,提倡建设工业传感器小微企业的技术隐形冠军。加大国家对于传感器产业化的投入,鼓励建设产业集聚园区和公共创新平台,加速新设计、新工艺导入。加强对共性关键技术、基础工艺技术研究的投入,在政策、制度、资金等方面给予倾斜,缩短技术向产品转化的周期。强化市场应用对产业的需求牵引作用,鼓励应用厂商通过商业合作、投资入股等方式参与智能传感器的研发与制造,整合产业链上下游。支持科研院所和高等院校开展智能传感器关键技术和基础理论研究、关键芯片开发,提升产品的集成化、智能化水平,加强知识产权保护,鼓励科研成果转化。鼓励开展新型工业传感器一体化及技术及应用研究,在感知、控制、通信、算法、智能化、网络化应用方面开展工作,满足新一代工业传感器需求。第五,以市场需求为引领,产品质量为准入门槛,企业对自身产品的质量责任保障为前提,从政策面给予工业传感器在国家重点行业、重点领域、重大工程中的配套使用力度,给予国货配套更优惠条件,在工业传感器应用领域落实并加大力度实施国家“政府采购法”和“国货优先”政策。保障工业传感器在中国制造的发展过程中同步快速成长。
  • 【2023世界传感器大会】MEMS智能传感器——先进技术分论坛成功召开
    2023年11月5日,2023世界传感器大会“MEMS智能传感器——先进技术分场活动”在郑州国际会展中心成功召开。来自智能传感器等领域专家学者、企业代表、新闻媒体近2000余人线上线下参加会议。会议由郑州市人民政府、河南省科学技术协会、沈阳仪表科学研究院有限公司、传感器国家工程研究中心、中国仪器仪表学会仪表元件分会、中国仪器仪表学会仪表工艺分会承办,郑州(国家)高新技术产业开发区管理委员会、郑州市科学技术协会、郑州众智科技股份有限公司协办。河南省科学技术协会副主席王继芬、郑州市人民政府副秘书长王举等领导出席会议并致辞。由沈阳仪表院院长助理、行业中心主任张阳主持。沈阳仪表院院长助理、行业中心主任张阳领导致辞中国工程院蒋庄德院士致开幕词。蒋院士回顾了MEMS智能传感器技术的发展历程,并鼓励中国传感器人在传感器产业细分领域不断攻坚克难、突破瓶颈,以国家战略需求为导向,加快实现高水平科技自立自强。中国工程院蒋庄德院士致开幕词中国科学院上海微系统与信息技术研究所李铁研究员作《微型全集成红外CO2气体传感器及其应用》主题报告,分享了红外二氧化碳气体传感器发展现状以及最新应用领域。传感器国家工程研究中心副总工程师、沈阳仪表院研发中心主任张春光作《大型模锻压机状态监测传感器关键技术研究》主题报告,介绍了压力传感器、位移传感器、振动传感器、粘度传感器在大型装备中应用的关键技术。西安交通大学赵立波教授聚焦压力传感器技术做《微纳特种压力传感器技术》专题报告。杭州师范大学传感技术中心钱正洪主任作《磁传感测量与数据融合处理技术》专题报告,从磁传感芯片的设计、信号测量与数据融合等方面作了详细的介绍。国防科技大学吴学忠教授作了《AI赋能MEMS传感器智能化发展新趋势》专题报告,从MEMS传感器智能化发展需求、技术途径、发展现状及趋势四个方面梳理了MEMS智能传感器技术发展方向。杭州晶华微电子股份有限公司副总经理赵双龙作了《智能传感器中国芯的方案》专题报告,分享了传感器信号调理芯片国产化方案。中科院上海微系统与信息技术研究所研究员李铁传感器国家工程研究中心副总工程师沈阳仪表院研发中心主任张春光西安交通大学教授赵立波杭州师范大学传感技术中心主任钱正洪国防科技大学教授吴学忠杭州晶华微电子股份有限公司副总经理赵双龙本次会议围绕MEMS智能传感器的前沿技术、产业趋势和热点问题等进行了深入研讨,来自不同领域的行业专家分享了传感器技术、产业和应用领域的最新研究成果,探讨了今后的发展方向。
  • 感知世界 智创未来!2022世界传感器大会8月21日在郑开幕
    如意湖畔,宾朋会聚;传感之约,全球瞩目。8月21日,2022世界传感器大会在郑州正式拉开帷幕,全球传感器领域优秀的专家学者、龙头企业、国际组织汇聚一堂,围绕传感器领域的技术前沿、产业趋势和热点问题进行高端对话,促进传感器产业要素资源融合,进一步助推中国(郑州)智能传感谷建设,更好地推动传感领域的科技自立自强和产业的高质量发展。本届大会,由工业和信息化部、中国科学技术协会、河南省政府主办,郑州市政府、河南省工业和信息化厅、河南省科学技术协会、中国仪器仪表学会承办,郑州高新区管委会、郑州市工业和信息化局、郑州市科学技术协会、郑州市科学技术局等单位具体执行,是我国目前基础电子元器件特别是传感器领域唯一省部共办的世界级产业大会。重磅嘉宾云集 探讨发展路径华中科技大学校长、中国工程院院士、中国科学技术协会副主席、中国仪器仪表学会理事长尤政,中国工程院院士蒋庄德,中国工程院院士姜德生,欧洲科学院院士李长明,中国工程院院士周立伟,加拿大工程院院士沈卫明等出席本次大会。工业和信息化部党组成员、副部长王江平线上出席并致辞。河南省委常委、副省长费东斌,中国科学技术协会党组成员、书记处书记张桂华,郑州市委副书记、市长何雄,河南省工业和信息化厅党组书记、厅长朱鸣出席大会。开幕式由省政府副秘书长魏晓伟主持。德中友好协会副主席菲利克斯库尔茨,国际电气和电子工程师协会(IEEE)候任主席赛义夫拉曼,诺贝尔奖获得者、西澳大利亚大学教授巴里马歇尔,美国加州大学圣地亚哥分校教授约瑟夫王等国际专家学者在线上参会。工业和信息化部党组成员、副部长王江平在线上致辞中指出,近年来,我国智能传感器产业发展取得了长足的进步,产业规模加速壮大,技术水平稳步提升,产品结构不断优化,企业竞争力显著增强,有力地支撑了现代信息技术产业体系的构建。工业和信息化部作为行业主管部门,将持续强化顶层设计,聚焦重点领域,培育产业生态,推动智能传感器产业实现高质量发展。河南省委常委、副省长费东斌致辞并宣布“2022世界传感器大会”开幕。他在致辞中表示,2022世界传感器大会的举办,为河南电子信息产业发展带来了重大机遇。河南将以此次大会为桥梁和纽带,持续深化开放合作,加强学术产业交流,聚焦“六新”项目,推动“五链”耦合,搭建全球传感业界最有影响力的交流对接平台,积极主动融入新发展格局。中国科学技术协会党组成员、书记处书记张桂华在致辞中表示,世界传感器大会已在河南郑州成功举办三届,已成为中国对外展示传感器产业发展的窗口,有力促进了政、产、学、研、用、金深度合作。中国科协作为中国科技共同体的组织,将致力于推动跨界融合交流,推进更加开放、包容、务实的国际科技合作,为科技支撑人类命运共同体建设作出切实贡献。郑州市委副书记、市长何雄在致辞中表示,郑州是正在加快建设的国家中心城市,智能传感器是郑州的战略新兴产业之一,目前,全市已聚集传感器产业链关联企业3000多家,拥有4家智能传感器上市企业,核心及关联产业规模超过300亿元,中国(郑州)智能传感谷核心区位列“中国十大传感器产业园区”第五名 ,“郑州看传感谷,传感谷看郑州”的品牌效应逐步显现。参加大会的还有中国航天科技集团有限公司九院704所、三菱电机自动化(中国)有限公司、西门子(中国)有限公司、菲尼克斯(中国)投资有限公司、龙芯中科技术股份有限公司、重庆川仪自动化股份有限公司、上海自动化仪表有限公司、紫光股份有限公司、沈阳仪表科学研究院有限公司、德国莱茵TUV大中华区产品服务事业群等知名企业代表等。共享创新成果 完善产业生态智能传感器作为万物互联、万物智能的基础,是助力信息技术产业创新发展的关键核心。2021年,全球传感器市场规模已达到11819.6亿元,增速为13.7%。据赛迪顾问显示,2021年中国传感器市场规模约为2851.8亿元,同比增长18.6%,预计到2023年,中国传感器市场规模将突破3800亿元。本届大会突出产业主线,邀请国内传感器各细分领域龙头企业携产业链上下游生态伙伴共赴大会,交流共性技术,共享创新成果,推动产业集群化发展。大会开幕式上,河南省传感市场需求正式发布。通过项目征集和组织产销对接,共收集梳理各类需求信息2000余条,总金额41.84亿元,主要包括数字城市、能源、交通、工业互联网等行业。从应用领域看,智慧城市14.76亿元,智慧能源5.9亿元,智慧交通5.2亿元,工业制造4.5亿元。从区域分布看,郑州、鹤壁、洛阳需求数量位居前三,需求总额达到28.73亿元,其中需求较多的县区有郑州高新区5.38亿元,郑州经开区3.09亿元,鹤壁赫山区0.85亿元。智能传感器作为数字经济重要“底座”之一,成为衡量数字化竞争力的重要关键技术。近年来,国家高度重视智能传感器产业发展,多地市也通过发布专项规划、建设特色产业园区、搭建特色基地平台等举措,积极布局智能传感器产业。在大会发布的赛迪研究院《2022年中国智能传感器十大园区报告》中显示,通过综合考虑产业竞争力、配套竞争力和园区竞争力3个一级指标,市场化能力、技术创新能力、龙头企业等15个二级指标,中国智能传感器十大园区分别为苏州工业园区、上海嘉定区、无锡高新区、郑州高新区、常州高新区、重庆北碚区、东湖高新区、绍兴滨海新区、北京怀柔区和广州开发区。会上,豫信电子科技集团有限公司党委书记、董事长李亚东,龙芯中科技术股份有限公司董事长、总裁胡伟武先后发布了河南省智能传感器MEMS平台方案、传感芯片及解决方案。把握新机遇,集聚新动能。借着此次大会东风,我省共有42个项目签约,总金额300.2亿元,其中郑州高新区签约项目20个,涉及金额达157亿元,占据了签约总金额的半壁江山。通过招引一批创新平台、科技孵化、制造业类项目,河南省在传感器核心器件、产业应用以及科技成果转化上持续发力,为传感器产业发展增添新动能。紫光股份有限公司总裁王竑弢,德国莱茵TUV大中华区产品服务事业群副总裁夏波,西门子(中国)有限公司数字化工业集团副总裁兼过程自动化事业部总经理姚峻作为企业代表先后发言。开幕式结束后,主旨报告会举行。2005年诺贝尔奖获得者、西澳大利亚大学教授Barry Marshall(巴里马歇尔),美国加州大学圣地亚哥分校教授Joseph Wang(约瑟夫王),中国工程院院士、西安交通大学教授蒋庄德,国际电气和电子工程师协会(IEEE)候任主席Saifur Rahman(赛义夫拉曼)通过线上或线下的方式,带来精彩的主题演讲。“一会一赛一销一榜一展”亮点纷呈 看点十足在主旨报告会掀起一场“头脑风暴”的同时,2022世界传感器大会科技成果展、传感器创新创业大赛也相继开展。此次大会,在以往“一会一展一赛”基础上,扩展为“一会一赛一展一销一榜”五大板块内容,覆盖面更广、实效性更强、链条更完善、氛围更浓厚、生态更聚焦、国际化程度更高。“一会”:指2022世界传感器大会主旨报告会及相关分场活动。其中10场分场活动主要围绕国内外传感器产业发展热点、难点、焦点等问题进行研究和交流,涵盖3场技术,3场应用场景,1场产业基础,1场产业生态,1场产业政策,1场高端对话,涉及MEMS与智能传感器、可穿戴传感器与智慧医疗、鸿蒙智能传感生态、专精特新高质量发展、传感器与智能网联车等主题。“一赛”:指传感器创新创业大赛,邀请国内外30余位知名院士、专家、教授组成大赛专家委员会,对全国八大赛区200多个参赛作品进行评审。届时,大会还将举办大赛颁奖典礼及优秀作品展示。“一销”:指智能传感器产销对接会,将发布河南省传感器优势产品、市场需求清单,推介解决方案,举行产销对接签约,推动产业链供应链协同发展。“一榜”:大会期间将发布国内十大传感器产业园区发展与科创能力排行榜。“一展”:指由郑州市政府同期举办科技成果展,在郑州国际会展中心2A、2B馆举办,接近12000平米展出面积,以传感器研发创新为核心,以传感器系统集成与应用为切入点,涉及传感器应用、标准发展和相关元器件,产业链上下游的关联企业同台展示,参展企业覆盖世界500强、智能传感器隐形冠军等。针对常态化疫情防控的形势,此次大会延续数字化展会平台,实现“云预约、云展示、云洽谈、云直播、云活动、云论坛、云服务”等七大功能,面向参展企业、专业观众、大会嘉宾、媒体及筹备工作人员提供全周期的服务,满足展会预约、活动预告、VR展厅、专题论坛直播等需求。“微器件、大产业”,“小切口、大舞台”传感器作为现代科技的前沿技术,已成为推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合的重要支撑,是支撑万物互联、万物智能的基础产业。世界传感器大会已经在河南郑州成功举办三届,有力促进了政产学研用深度合作,推动了创新要素向国内、向基层、向企业汇集,对传感器领域突破关键核心技术、补齐产业链短板产生了积极作用,成为中国对外展示传感器产业发展的舞台和窗口。近年来,河南省委、省政府高度重视智能传感器产业发展,将其列入全省十大新兴产业之一,出台产业链现代化提升方案,建立“双长制”推进机制,建设产业研究院、中试基地,培育河南省智能传感器制造业创新中心,打造微机电系统研发中试平台,成立产业链联盟、创新联盟、行业协会等组织,全力推动智能传感器产业高质量发展。目前,河南省传感器产业规模近330亿元,形成了“一谷六园”发展格局。作为大会“东道主”,郑州市以连续三届成功举办世界传感器大会为依托,智能传感器产业呈现产业规模持续壮大、发展后劲更加有力。培育了以汉威科技为代表的国内龙头企业,集聚了光力科技、新天科技、中电科信息、日立信、安然测控、思维自动化、辉煌科技等一大批具备较强竞争力的骨干企业,形成了涵盖气体、气象、农业、电力电网、环境监测、轨道交通等多门类传感器产业链。2021年郑州市传感器核心及关联产业规模约300亿元,产业链相关企业超过6000家。其中:郑州高新区聚集传感器相关企业3011家,拥有4家智能传感器上市企业,产业规模已由50亿元壮大至150亿元,年均增长45%。在2022中国智能传感器十大园区排名中,郑州高新区位列全国第四,中部第一。
  • 传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕
    传感器行业盛事——2022深圳国际传感器展暨高峰论坛6月于深圳国际会展中心启幕传感器行业盛事深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(SENSOR EXPO)确定于2022年8月23-25日在全球最大会展中心深圳国际会展中心(宝安新馆)举行展会概况随着5G技术以及人工智能、物联网及其他智慧领域等高新技术产业的迅速崛起和高速发展,人类社会进入了一个万物互联的新时代,传感器作为感知与传导信息的核心组件,也成为了当下炙手可热的焦点。为推动新一代传感器技术在应用领域的创新实践和产业上下游之间的贸易交流,由广东智展展览有限公司牵头,联合国内外多家行业协会、机构、高校及媒体,于2022年8月23-25日在深圳国际会展中心举办2022深圳国际传感器技术与应用展览会暨高峰论坛(以下简称:SENSOR EXPO 2022)。展会重点展示各类传感器产品、原材料及元器件、设计与制造设备、传感系统集成模块、仪器仪表、终端应用等,进行产业链的融合展出,以“专业展览+主题论坛”的形式,为行业呈现一场精彩的传感器盛宴。2021深圳国际传感器展览会已于2021年9月27-29日在深圳会展中心成功举办,组委会广东智展展览有限公司联合深圳市传感器与智能化仪器仪表行业协会打造,展出面积达15,000平方米,汇集众多国内外知名企业,展会吸引了来自比利时、日本、韩国、美国,俄罗斯、德国等多个国家和台湾、香港等地区的专业观众累计15,000余人次参观采购, 60多个采购团。高起点立足大湾区,Sensor Expo2022将成为推动行业交流与技术应用的前沿阵地2020年,大湾区国家级高新技术企业总数突破两万家,位居全国之首。作为大湾区创新驱动的引擎,深圳前瞻布局5G、人工智能、集成电路、智能制造、无人机、生物医药等未来科技领域,并取得卓越成果,直接带动了传感器技术的研究与发展,并孕育了广阔的市场。SENSOR EXPO 2022聚焦传感器设计、制造与应用所涉及的材料、装备与技术,突出产品与技术应用,将成为推动中国传感器行业进行产品与技术展示、深入应用市场的前沿阵地。高规格SENSOR EXPO 2022将在全球最大的展馆举行SENSOR EXPO 2022选择在全球最大的会展中心-深圳国际会展中心(宝安新馆)举行,良好的硬件设施及服务,将为展会的品质提供更好的保证。作为全球超大型的会展中心,深圳国际会展中心地处粤港澳大湾区湾顶,地理位置优越,硬件设施先进,全馆5G覆盖,交通便利、配套完善,集海陆空铁轨五大交通优势。通往会展中心的地铁已正式开通,地铁口分别位于南、北登录大厅,为参展参观的人士带来了极大的便利。展馆同期将有汽车、新能源、智慧出行等多场下游展会举行,共享40多万平方米超大展会带来的蓬勃商机。高水平专业组展机构精心打造,凸显SENSOR EXPO2022专业品质展会主办方——智展展览为国际展览业协会UFI成员单位,荣膺2015年“中国十佳品牌组展商”、2018年“中国展览产业百强展览主办机构”殊荣,在工业类及科技类展会的品质管理和长远培育上经验丰富。主办方将整合传感器行业权威机构、科研院所、活跃媒体、重点企业,共同塑造SENSOR EXPO2022的专业品质。此外,主办方将充分深耕物联网、消费电子、智能汽车、自动化、仪器仪表、国防电子、航空航天、交通运输、农业水利、环境监测等多个应用领域,为供需双方挖掘潜在客户,创造商业机会。高质量SENSOR EXPO 2022聚焦传感器制造与应用,五大专题融合展出SENSOR EXPO 2022展会规划面积达20,000平方米,共分为五大专题展区。通过上下游产业链及关联模块的融合展出,能够全方位展示传感器行业各细分领域的技术与产品,让SENSOR EXPO2022真正成为传感器行业人士必须参加的交流盛宴。各类传感器展区压力传感器、光敏传感器、声音传感器、图像传感器、视觉传感器、温度传感器、称重传感器、重力传感器、生物传感器、无线传感器、变频功率传感器、电阻应变式传感器、压阻式传感器、热电阻传感器、电导传感器、激光传感器、霍尔传感器、加速度传感器、无线温度传感器、位移传感器;超声波测距传感器、雷达传感器、液位传感 器、真空度传感器、电容式物位传感器、锑电极酸度传感器、酸、碱、盐浓度传感器等;陶瓷传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、集成传感器等;MEMS传感器、智能传感器等;传感器设计与制造设备、原材料及元器件展区封装与测试设备:传感器集成设备、各类封装设备、机械测试设备、电气测试设备、热力学测试设备、实验室设备等;原材料:半导体材料、金属材料、陶瓷材料、有机材料及其他材料等;元器件及配件:敏感元件、转换元件、连接器、陶瓷部件、 保护膜、光学元件、特种玻璃、变换电路和辅助电源;传感器ASIC、传感器IC接口、混合电路、LCD、密封壳体、 编码器、PCB电路板、精制螺栓、拉头材质、声波部件、温度计保护管、特种胶等配件等;传感器设计:传感器设计企业、科研院所、实验室等;传感器芯片、嵌入式系统及相关集成模块展区传感系统供应商和集成商、嵌入式软件和硬件企业、传感器芯片制造商、各类算法、通讯模块及云计算服务商、传感器AI技术服务商等;仪表仪器展区各类标准计量(量值传递)仪器、科学实验仪器、教学仪器、航空航天仪表、汽车仪表、矿用仪表、工业仪表、测试测量、变送器、流量计等;终端应用展区智慧城市、智慧医疗、物联网、机器人、消费电子(可穿戴、移动智能终端等)、智慧环境、智慧能源、智慧农业、汽车电子、智能家居、智能制造、人工智能、大数据、云计算、航空航天、工业自动化、电力等。高体验同期举办多场行业峰会及交流活动更好的商业体验,呈现更好的展出效果由中国电子元件行业协会敏感元器件与传感器分会、中国仪器仪表学会传感器分会指导,广东智展展览有限公司联合湖南省传感器产业促进会、广州市半导体协会、深圳市半导体行业协会、深圳市物联网智能技术应用协会、珠海市物联网行业协会、浙江省半导体行业协会、深圳市集成电路产业协会、《仪表技术与传感器》等国内行业权威组织、专家学者、重点企业,在展会同期重点打造主题论坛——2022深圳国际传感器技术与应用高峰论坛,围绕传感器研发领域“卡脖子”技术、未来发展趋势、应用场景等进行技术分享和观点交流。同时举办MEMS及智能传感器技术研讨会,境外采购商洽谈会,传感器新产品、新技术推广会,工程师沙龙活动,一对一供需对接会等30多场多层次的商业活动,进一步提升观展体验和参展效果。同时,SENSOR EXPO同期还有第20届深圳国际小电机及电机工业、磁性材料展览会,2022深圳国际线圈工业、电子变压器及绕线设备展览会,2022深圳国际粉末冶金、硬质合金及先进陶瓷展览会等相关工业类展会举行。参展费用标准展位光地(36㎡起租)外资企业RMB14800/12㎡RMB1200/㎡USD2600/12㎡注:双开口展位在原展位费基础上加收10%费用。展位配置说明每个标准展位提供如下基本设施:三面围板(转角位2面或1面)、一桌两椅、地毯满铺、两支射灯、220V电源插座,中英文公司楣板制作。(注:租用光地展位不含以上设施。)组委会联络处电话:020-29193588,020-29193589手机:18520254916(微信同号)传真:020-29193591E- mail:ex36035@126.com 官网网址:http://www.sensor-expo.com.cn/ 微信公众号:sensorexpoandsummit
  • 美国科学家开发出新型氮化铝传感器,能在900℃高温下工作
    美国科学家开发出一种新型氮化铝传感器,并证实其可以在高达900℃的高温下工作。相关研究被最新一期《先进功能材料》杂志选为封面文章。 新型压电传感器能在极端环境下工作。图片来源:休斯顿大学官网航空航天、能源、运输和国防等关键行业需要能在极端环境下工作的传感器,以测量和监测多种因素,确保人身安全和机械系统的完整性。例如,在石油化工行业,传感器必须能在从沙漠高温到近北极寒冷的气候条件下监测管道压力;各种核反应堆在300℃—1000℃的温度范围内运行;而深层地热井的温度高达600℃。休斯顿大学研究团队之前开发出了III-N压电传感器,该传感器由单晶氮化镓薄膜制成,但在温度高于350℃时,其灵敏度会降低。灵敏度的下降是由于带隙(激发电子并提供导电性所需的最小能量)不够宽。为此他们研制出一种氮化铝传感器,并证明其能在1000℃左右的高温下工作,这是压电传感器中最高的工作温度。该新型传感器除了能在高温下工作外,还具有很好的柔韧性,未来可用于研制可穿戴传感器,在个人医疗和精确传感软体机器人领域大显身手。研究团队表示,虽然氮化铝和氮化镓都具有独特而优异的性能,适用于研制能在极端环境下工作的传感器,但氮化铝提供了更宽的带隙和更高的温度范围。他们计划在现实世界的恶劣条件下进一步测试新传感器的性能,如在核电站测试其在高压下的工作潜力。
  • 中国最大传感器企业在瑞士上市!18年来国产半导体最大境外IPO!
    11月10日,中国最大的传感器企业在瑞士证券交易所上市,成为中国A股首家走出去的国产传感器公司,并创造了中国半导体行业最大GDR发行等多项境外IPO记录,详请见下文。第一家走上国际市场的A股国产传感器公司!募资4.45亿美元,18年来中国半导体企业最大境外IPO!11月10日,中国最大的传感器企业、全球第三大图像传感器公司韦尔股份,成功发行全球存托凭证(下文简称“GDR”),正式在瑞士证券交易所上市,股票代码为“WILL”。GDR是指符合条件的A股上市公司,在规定海外交易所发行的股票。简单点说,就是公司不在瑞士发行新股,而是把国内股票换个“包装”拿来卖,更简单,也更省钱省力。同理,在美国以这样的形式上市,发行的证券就叫美国存托凭证。据悉,本次韦尔股份境外IPO发行的GDR数量为31,000,000份,所代表的基础证券A股股票数量为31,000,000股,最终定价为每份GDR14.35美元(约合104.72元人民币),募集资金总额约为4.45亿美元(约合32.47亿人民币)。▲来源:瑞士交易所韦尔股份成为2023年第七家在瑞士交易所上市的公司,并且也是中国A股国产传感器企业中,第一家走上国际市场的公司。据摩根大通等多家券商信息显示,本次韦尔股份境外IPO创造了多项第一:今年年初以来最大的中国科技行业公司境外IPO;中国半导体行业2005年以来最大的境外IPO;中国半导体行业最大的GDR发行。据此前公告显示,本次发行GDR的募集资金扣除发行费用后,预计将主要用于公司的核心产品和技术的研发和升级,包括收购或投资与公司核心业务互补或协同的业务、产品、服务和技术;此外,还将用于支持公司的全球扩张和补充公司营运资金。韦尔股份认为,本次境外发行全球存托凭证并上市的目的主要有三个,分别是:加强技术创新与产品研发投入、深化全球战略布局和利用资本市场支持,进一步优化股权结构和公司治理水平。韦尔股份如何成就?国际化竞争,投融资并购!中国最大传感器企业境外IPO背后,折射国产传感器企业的未来出路!在上文,韦尔股份本次境外IPO募资目的介绍中,除了产业和技术的研发外,韦尔股份还着重提到了收购/投资公司核心业务互补或协同的业务、产品;以及支持公司全球扩展等重要战略目的:作为全球知名的半导体设计公司,公司拥有广泛的全球化业务布局和客户基础,研发中心和业务网络遍布全球。国际化是公司发展的长期战略,公司将利用本次发行进一步提升国际市场知名度,加大海外市场资源投入,扩大全球市场份额。加强美国、欧洲、亚太等地区的供应链及销售体系建设;加强与全球客户和供应商的战略合作,进一步提升公司全球品牌形象;增强国际研发力量,规划布局全球化研发中心,持续加强产品研发投入,保持技术领先优势。大力引进国际化背景的管理人才和设计人才,加强人力资源建设。面向国际化竞争进行全球扩张,以及投融资并购,是国产传感器企业进一步发展的必然道路。据工信部赛迪顾问的统计数据显示,2022年全球传感器市场规模达1840.5亿美元(约合13404.9亿人民币),显然就整个传感器产业来说,这是一个庞大的市场。▲来源:赛迪顾问然而,传感器种类繁多,细分领域数不胜数,据相关资料显示,全球有超过3.2万种传感器,包含了力、热、电、光、磁、声、气体、湿度等等众多领域,以至于对传感器产业来说分类也是一件极为艰难的工作。庞大的传感器产业分布到每条细分赛道,导致许多传感器赛道产值有限,靠单一种类的传感器业务,难以支撑企业的发展壮大。同时,传感器又是一个技术门槛高、厚积薄发的高科技产业,单靠自身研发,去攻克不同的传感器领域,需要花费相当长的时间。因此,投融资及并购,成为许多传感器巨头壮大的重要发展战略。譬如美国传感器巨头精量电子(MEAS)旗下就汇聚了ICSensors,PEncoder Devices,MWS,Atex等收购回来的传感器品牌,后来自己又被另一个传感器巨头TE(泰科电子)收购,成为TE巩固其传感器地位的基石,目前TE已收购了全世界近30家传感器公司,是全球传感器产品种类较多的公司之一。▲TE公司传感器产品种类,来源:第二届传感器与应用技术大会韦尔股份也是从元器件分销开始,通过“蚂蚁吞象”的教科书式资本运作,并购了世界前列的图像传感器企业豪威科技,从而切入传感器赛道,发展为全球第三大图像传感器企业,成为中国半导体产业不可忽视的力量。也正因为传感器产业的碎片化,许多传感器赛道的产值在单一国家、单一市场是比较细小的,只有通过全球化,参与国际化竞争,才能获得更大的市场,国产传感器企业的国际化战略十分关键。全球工业观察家林雪萍也曾指出:传感器的市场是高度国际化,没有国际化市场的支撑,传感器厂家很难形成规模效应,就很难分担研发成本;而五花八门传感器的技术源头,也是广泛国际化的,只有借力不同国家聪明的工程师和科学家们,才能找到了撬开物理世界秘密的传感器钥匙。这意味着,传感器是一个市场国际化、技术国际化、极富于流动性的产业形态。但是在传感器的并购市场上,中国企业一向很难挤进去,这对于中国传感器的未来发展是一个巨大的隐患。即使中国是全球最大的市场,但细分到众多的传感器,靠单一的中国市场远远无法很好的支撑传感器企业的成长。博世、安森美、三星、索尼等企业在各自细分传感器领域,都是国际化的市场战略才能支撑其企业规模。作为中国最大的传感器企业,韦尔股份的营收大头,也是来自境外地区,据其2022年度报告显示,韦尔股份境外营收达164亿元,境内收入则为36亿元,正是深入参与国际化竞争,才能支撑韦尔股份庞大的图像传感器营收。▲韦尔股份分地区营收情况,来源:韦尔股份2022年度报告韦尔股份背后的光环:全球第九大半导体设计企业,全球第三大图像传感器企业,中国最大传感器公司,中国半导体首富据知名市场调研机构TrendForce集邦咨询统计数据显示,韦尔股份(Will Semiconductor)自2022年以来,连续进入全球IC设计TOP 10 名单内,据2023年第二季度数据显示,韦尔股份排名全球IC设计公司第九。韦尔股份是继华为海思被制裁后,唯一一家进入全球前十的中国大陆本土IC设计公司。▲来源:TrendForce韦尔股份的主要营收为CMOS图像传感器芯片设计业务,是全球COMS图像传感器三大巨头之一,据知名咨询企业Yole的2023年CMOS产业报告显示,韦尔股份(Omnivision)占据全球CIS市场份额的11%,仅次于索尼与三星电子。▲图片来源:Yole Développement据韦尔股份的2022年度报告显示,其“图像传感器解决方案”营收达136.75亿元,占总营收的69%,是中国企业中,纯传感器业务营收最高的公司,其目前市值为1300亿元,市值高峰时超过2200亿元,无论是市值还是营收,韦尔股份均是中国最大的传感器企业。此外,据10月份刚刚发布的《2023胡润百富榜》显示,韦尔股份创始人虞仁荣以445亿元的身家,排名中国富豪榜第102名,同时也是中国半导体产业首富。相关信息参看《445亿,他再次成为中国传感器首富!》▲韦尔股份虞仁荣,来源:网络结语作为中国最大的传感器企业,韦尔股份的壮大历程,折射出国产传感器企业重要的发展战略:投融资并购、国际化竞争。通过并购,韦尔股份收购了豪威科技,切入CMOS图像传感器赛道,通过国际化竞争,韦尔股份发展成为全球第三大图像传感器企业,其境外收入是企业主要营收来源。本次韦尔股份境外IPO,成为首家走进国际市场的A股国产传感器企业,也是其国际化战略的重要贯彻。对于传感器这样高科技门槛、高度碎片化的产业,天然具有并购、国际化的需求,通过并购破除不同传感器赛道的壁垒,通过国际化攫取更大的市场。期待,未来越来越多的中国传感器企业参与国际化竞争!
  • 细看仪器/传感器领域的2023两院新增院士
    11月22日,备受瞩目的2023年中国科学院、中国工程院两院院士增选名单正式公布!2023年中国科学院选举产生了59名中国科学院院士, 2023年中国工程院院士增选共选举产生74位中国工程院院士。中国科学院、中国工程院是国家科学技术界和工程科技界的最高学术机构,是国家战略科技力量,入选两院院士是我国科学研究人员的最高荣誉。据悉,本次两院院士增选名额进一步向国家急需的关键领域和基础学科、新兴学科、交叉学科倾斜;向为国防和国家安全作出突出贡献的科研人员倾斜;向承担国家重大科研任务、重大科技基础设施建设和重大工程并作出突出贡献的科研人员倾斜。本次两院院士有多位传感器及仪器仪表、半导体等领域专家当选!简要整理,以飨读者。2023年新当选中国科学院院士名单-传感器领域专家名单&简介刘胜年龄:59工作单位:武汉大学研究方向:微纳制造及芯片封装与集成学部:技术科学部【简介】刘胜,教授、国家杰出青年基金获得者(B类)、长江学者特聘教授、美国电气和电子工程师协会会士、美国机械工程师学会会士。现受聘为科技部“十三五”微纳制造主题专家组成员。目前在研国家重大科研仪器研制项目、国家重点研发计划项目等多项国家级重点重大项目。刘胜院士是电子封装科学与技术领域杰出专家,他长期从事集成电路、LED 和微传感器封装及可靠性理论和前沿技术研究,取得了系统的原创性研究成果。曾荣获国家技术发明二等奖(2016)、电子学会技术发明一等奖(2018)、电子学会十佳工作者(2018)、教育部技术发明一等奖(2015)、美国白宫总统教授奖等,发表SCI论文260余篇,引用超过2800次,出版著作5本,已授权专利170余项。现任武汉大学工业科学研究院 执行院长、武汉大学微电子学院副院长。郑海荣年龄:45工作单位:中国科学院深圳先进技术研究院研究方向:医学成像仪器与医疗设备学部:信息技术科学部【简介】博士,研究员,博士生导师。国家杰出青年基金获得者、何梁何利科技创新奖及全国“创新争先”奖状获得者。中科院深圳先进技术研究院副院长、Paul C. Lauterbur生物医学成像中心主任。担任国家高性能医疗器械创新中心主任、中科院健康信息学重点实验室主任。本科毕业于哈尔滨工业大学,2006年获美国科罗拉多大学博士学位。主要研究领域为医学成像理论、技术与仪器系统、信号处理与电子学。主持承担国家973计划项目(首席)、国家重大科研仪器专项等科研项目。发表论文200余篇,授权专利100余项,一批专利技术实现产业化。主持完成的高场磁共振成像技术与设备成果以第一完成人获国家科技进步一等奖。孙胜利年龄:52工作单位:中国科学院上海技术物理研究所研究方向:光学工程学部:信息技术科学部【简介】1999年5月至今,中国科学院上海技术物理所。曾任中国科学院上海技术物理所工程三室主任。现任中国科学院上海技术物理研究所副所长、智能红外感知中科院重点实验室主任、国家级专家。主要从事天基信息获取研究工作,致力于揭示特殊环境中红外探测噪声与时空相关性机理,系统研究了影响探测灵敏度的基本问题,使广域空间微弱时变信号高效捕获难题获得突破。研究领域包括红外智能感知、光电仪器的现代设计方法、数字化制造和全过程定量化测试。近年,引入人工智能、智能制造、天文学等领域的新方法新理念,追求智能红外感知的新突破。荣获中国航天钱学森杰出贡献奖,中国首届创新争先奖,国家技术发明一等奖 (天基高时效红外探测技术),中国科学院杰出成就奖 (天基红外探测关键技术)。张荣年龄:58工作单位:厦门大学研究方向:半导体光电子器件与材料学部:信息技术科学部【简介】张荣 教授,中国科学院院士,教育部“长江学者奖励计划”特聘教授,博士生导师,1964年2月出生,1983年南京大学物理学系本科毕业,1986年南京大学物理学系半导体专业硕士研究生毕业并获硕士学位,1995年获南京大学半导体专业博士学位。现任第十四届全国人大代表,厦门大学党委书记(副部长级)、党委党校校长。先后主持国家“973”计划、“863”计划、国家自然科学基金重大项目等十余项国家和地方重大研究课题,在新型低维量子结构与器件方面,特别是在Ⅲ族氮化物异质结构与器件、硅基异质结构、纳米结构与器件、宽禁带半导体自旋电子材料等方面取得一系列有重大创新意义的研究成果。2023年新当选中国工程院院士名单-传感器领域专家名单&简介孙以泽年龄:64工作单位:东华大学学部:环境与轻纺工程学部【简介】孙以泽,现任东华大学机械工程学院教授、博士生导师、机械电子工程学科带头人、上海市领军人才,获国务院特殊津贴、宝钢优秀教师奖、桑麻奖教金、上海市松江区先进工作者、机械电子工业部优秀科技工作者等荣誉。主要学术兼职为东华大学学术委员会委员。研究方向:1、复杂机械系统及其智能传感测控技术2、高端纺织装备技术与系统3、太阳能光伏系统集成与逆变技术李清泉年龄:57工作单位:深圳大学学部:土木、水利与建筑工程学部【简介】工学博士,二级教授,博士生导师,动态精密工程测量专家,国际欧亚科学院院士,现任深圳大学党委书记。1998年获得武汉测绘科技大学摄影测量与遥感工学博士学位。自然资源部大湾区地理环境监测重点实验室主任,中国测绘学会副理事长,教育部测绘专业教学指导委员会副主任委员,教育部高等学校教学信息化与教学方法创新指导委员会副主任委员。长期从事精密工程测量的多传感器集成与同步控制、测量新技术、测量数据处理新方法研究,形成了动态精密工程测量技术体系,突破影响基础设施性能和安全的刚度/弯沉、表观变形和线形变化连续高精度测量关键难题;发明研制了激光动态弯沉检测装备、移动道路检测车、隧道检测装备、地铁测量小车、管道检测胶囊等系列高端测量专用装备,服务我国70%以上等级公路、数百城市道路以及机场、隧道、地铁、地下管网等领域的状态测量,推动精密工程测量从“静态到动态”、“离散到连续”的转变,显著提升我国基础设施状态测量技术水平,并实现了国际化推广。主持973计划项目、863计划项目、国家重点研发计划课题、国家自然科学基金中欧国际合作项目、重点项目等科研项目50余项。获授权发明专利31项(第一),出版专著5部,发表论文300余篇(SCI 100余篇),引用超过超过16500次,H-index 63;获国家技术发明二等奖1项(第一),国家科技进步二等奖1项(第二),国家科技进步创新团队奖1项(第五),国家教学成果二等奖1项(第一),何梁何利科技进步奖,省部级科技进步一等奖7项(第一),中国青年科技奖,全国十大测绘科技创新人物、全国创新争先奖等,入选全球前2%顶尖科学家榜单。张学军年龄:54工作单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所学部:信息与电子工程学部【简介】张学军,男,1968年9月生,汉族,吉林长春人。现任光机所副所长,研究员,博士研究生导师。1990毕业于吉林工业大学(现吉林大学),1997年在长春光机所获得理学博士,后赴美国亚利桑那大学光学中心做访问学者。归国后一直从事空间光学系统先进制造技术方面的研究,相关研究成果曾获2011年度国家科技进步二等奖(排名第一)、2013年度国家技术发明二等奖(排名第三)、2008年度国家技术发明二等奖(排名第三)、1999年度国家科技进步二等奖(排名第三)、2014年度吉林省科技进步一等奖(排名第一)、2012年度国防技术发明一等奖(排名第三)。申请发明专利30项(授权10项),发表学术论文142篇,其中SCI收录15篇,EI收录95篇。从上世纪90年代开始张学军一直从事空间光学系统超精加工与检测方面的研究工作,归国后积极投身先进光学制造技术研究,在大口径光学加工、检测等方面做出了一系列开创性工作,成果主要体现在两个方面:一是突破、发展了大口径非球面高精度加工设备、工艺及复合检测技术。研制成功了具有自主知识产权的四代大口径非球面加工中心,技术指标与见诸报道的国际最高水平相当,使我国成为了继美、法之后第三个具备大口径空间反射镜系统制造能力的国家。二是突破了以离轴三反系统为代表的新型光学系统工程化应用的技术瓶颈,推动了我国空间对地遥感新技术体制的建立。多个型号空间相机以及背景预研项目均采用了可同时实现长焦距与大视场的离轴三反光学系统形式,其中8台相机已经在轨服役,全部满足用户使用要求,部分指标为当前国际最高水平。于海斌年龄:58工作单位:中国科学院沈阳自动化研究所学部:信息与电子工程学部【简介】1964年生, 工学博士,研究员、博士生导师,“十一五”国家863计划先进制造领域专家组成员,国家科学技术 奖励评审委员会评审专家。现任中国科学院沈阳分院院长、分党组副书记。主要研究方向:工业通信与实时系统理论,分布控制系统技术,工业无线技术,网络协同与智能制造。主持并参加了多项国家级项目,包括国家自然科学基金杰出青年基金项目、国家自然科学基金重点项目、国家高技术研究发展计划(863)重点项目以及中国科学院重要方向性项目等。在高水平国际国内期刊和知名国际会议上发表论文100余篇,出版学术专著2部 。王岩飞年龄:59工作单位:中国科学院空天信息创新研究院学部:信息与电子工程学部【简介】1984年毕业于北方交通大学,1987年毕业于中国科学院电子学研究所,获硕士学位,1998年获博士学位。现任中国科学院电子学研究所研究员,博士导师。主要研究方向:微波成像与数字信号处理技术。从1987年至今在中国科学院电子学研究所工作,1992年至1993年在澳大利亚新南威尔士大学遥感中心访问学习。先后参加了国家自然科学基金课题“雷达图像模拟”、“宽带微波成像原理研究”、863项目“星载SAR总体及关键技术可行性研究”、科学院攻关项目“机载多极化合成孔径雷达系统”、863项目“机载SAR实时数字成像处理器”、以及干涉式合成孔径雷达、雷达图像的模拟和几何校正研究等工作。目前,主要从事“机载成像雷达系统”、“合成孔径雷达实时成像处理器”、“星载合成孔径雷达系统”、“星载合成孔径雷达原始数据实时压缩技术”、以及“分布式卫星成像雷达系统”等项目的研究工作。童小华年龄:51工作单位:同济大学学部:信息与电子工程学部【简介】童小华,男,1971年出生,江西抚州人,教授,博士生导师。分别于1993、1996、1999年获同济大学学士、硕士和博士学位。历任同济大学土木工程学院测量与国土信息工程系副主任、土木工程学院党委副书记兼测量与国土信息工程系党总支书记、测绘与地理信息学院院长、科研管理部部长、校长助理。2021年1月任同济大学党委常委、副校长。研究领域为测绘科学与技术,主要研究方向是航天测绘遥感与深空探测。曾是武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室博士后、香港理工大学客座研究员、美国加州大学圣巴巴拉分校访问学者。航天测绘遥感与空间探测上海市重点实验室主任,国家杰出青年科学基金获得者,国家重点研发计划项目首席,全国优秀科技工作者,全国教育系统先进集体带头人。现担任国务院学位委员会学科评议组测绘科学与技术组成员、教育部科学技术委员会委员、多部学术期刊编委。研究成果应用于嫦娥探月、测绘卫星和国土资源调查等工程,获得国家科技进步奖一等奖、国家自然科学奖二等奖、全国创新争先奖状。
  • 上海仪电实现超大力值传感器国产化!突破材料、工艺及传感器结构等瓶颈
    在工业自动化生产过程中,力传感器发挥着重要作用,它可以帮助设备实现高精度、高效率的自动化控制。力标准机是力值量传的标准设备,能够确保各行业力值计量器具的准确性。开展超大力值的力传感器研究,构建超大力值试验能力,有助于提升我国大力值传感器领域的技术水平,不断提高行业整体基础技术和共性技术能力。上海仪电旗下上海工业自动化仪表研究院有限公司面向工业领域超大力值测量及应用需求,于2019年承担起上海市工业强基专项“超大力值传感器和100MN力标准测力机研制及应用”项目。验算建模,力标准机主体设备一次吊装成功!100MN力标准机装置的总重量约500吨,其中最重的结构件约80吨,四根方立柱的长度近12米,约30吨/根,需从20米高的安装孔中垂直吊装进入场地,并直接安装就位。不仅安装难度极高,而且由于结构件重量重、长度长,吊装存在较大安全风险。项目研发团队通过反复验算、建模,并结合实地测量,最终确定了安装施工方案和安全防护方案。2021年1月25日,随着四辆巨型运输车抵达自仪院松江分院,项目迎来了最为重要的建设环节——力标准机主体设备吊装。在项目研发团队、安装技术人员、安全管理人员的全力配合保障下,主体设备仅用2天就一次吊装就位,确保了安装过程的安全可控。驻守现场,保障国际首台套设备研制进度!2021年初,在100MN标准测力机建设调试阶段,项目调试进程遇到了挑战。为保障设备研制进度,自仪院项目研发团队、安装技术人员迎难而上,连续两个月驻守现场展开了持续调试。在一次调试中,在回程卸压到3000吨时,突发液压无法正常卸载,问题非常棘手。调试人员尝试通过松动管路密封卡套螺帽,实现液压缸的卸荷。刚松开3圈时油液四射,调试人员在保障安全的前提下,浑然不顾全身淋满了液压油,当即先控制住了液压油管。最终查明原因是由于狭小的阀芯被堵塞进而导致回油不畅,问题得到了及时解决。最终,项目团队克服重重困难,顺利完成100MN标准测力机一次性满负荷加载试压试验,为项目后续落地应用争取了宝贵时间。突破瓶颈,关键核心技术获多项国外发明专利!自仪院充分发挥转制科研院所的经验优势,项目研发团队着力攻克关键核心技术难题,陆续突破了材料研制难关、传统热处理工艺、传感器结构优化等多个瓶颈。其中,“精度检测方法技术”获得美国、欧盟、日本和韩国多项国际发明专利。2020年6月,新研制的金属材料试制的测力传感器性能测试结果不理想。项目团队开始通宵达旦分析讨论,终于找出问题在于采取的热处理制度不能满足传感器的要求。分析结果指明了努力方向,经过艰苦攻关,最终制成的测力传感器性能得到了大幅改善,这意味着在传感器材料和热处理工艺方面向前迈出了一大步。自2019年开始,项目历时4年时间,成功研制70MN超大力值传感器,以及国际首台套100MN力标准测力机装置,综合技术达到国内领先、国际先进水平。从2023年起,项目研制的超大力值传感器、张力传感器“及测量系统装置已经在国内钢厂几十条热轧或冷轧生产线现场进行了国产化替代应用,并走向海外市场。通过持续完善改进,产品已达到与国外同类产品的同等技术水平。
  • 上海微系统所实现片上亚纳米量级的超灵敏位移传感
    近日,中国科学院上海微系统所信息功能与材料国家重点实验室硅光子课题组研究员武爱民团队、深圳大学教授袁小聪、杜路平团队及英国伦敦国王学院教授Anatoly V. Zayats课题组合作,在硅衬底上提出了基于布洛赫表面光场的非对称传输特性实现超灵敏位移测量的方法,并实现了亚纳米级的位移传感。相关研究成果发表在Nanoscale上,并被选为当期封面文章。光学手段为精密位移测量提供了非接触的方案,可实现高灵敏度、高分辨率的位移检测,在纳米尺度位移传感、半导体技术及量子技术等领域具有重要应用。目前广泛应用的激光干涉法具有非接触和精度高的特点,然而,其对激光波长的稳定性要求高且严重依赖光学器件和光学路径,难以满足光学系统集成化和轻量化的发展需求。布洛赫表面波产生于多层介质膜与周围环境的界面处,具有低损耗,宽色散域,高定向性和CMOS兼容等优势。该研究基于硅基衬底,利用不对称狭缝形成纳米天线调控布洛赫表面波,实现了布洛赫表面光场的非对称传输,布洛赫表面波的不对称光场对纳米天线和入射高斯光场的相对位置具有超灵敏的依赖作用,通过对其远场表征就可以获得精确到亚纳米量级灵敏度的位移传感。该工作利用纳米尺度的狭缝实现了布洛赫表面波的非对称传输,通过连续改变光与狭缝的相对位置,在实验上实现了对于位移的精确测量,灵敏度可达0.12 nm-1,分辨率和量程达到8 nm和300 nm。该研究为纳米测量及超分辨显微提供了新的物理原理,并为超灵敏的位移测量提供了精巧的微型化方案。
  • 某国产厂商连续斩获超14亿元车规级传感器订单
    截止日前,2023年四方光电股份有限公司(以下简称“四方光电”)及其子公司陆续发布6则公告,披露收到国内外多家客户项目定点通知书,为欧洲著名主机厂、韩国著名主机厂、国际知名汽车空调企业、国内知名新能源主机厂的8个项目供应车规级传感器产品和总成。根据客户预测,以上项目总金额约为14.1亿元。公告称,如后续订单陆续顺利转化,预计将对公司本年及未来年度的经营业绩产生积极影响,具体影响金额及影响时间将视订单的具体情况而定。据了解,四方光电是一家从事智能气体传感器和高端气体分析仪器的科创板上市企业,2003年成立于武汉光谷,构建了基于非分光红外(NDIR)、光散射探测(LSD)、超声波(Ultrasonic)、紫外差分吸收光谱(UV-DOAS)、热导(TCD)、激光拉曼(LRD)、金属氧化物半导体(MOX)等原理的气体传感技术平台,广泛应用于空气品质、环境监测、工业过程、安全监控、医疗健康、智慧计量等领域。公司车载传感器业务主要包括汽车舒适系统传感器、车内空气改善装置、安全系统传感器及高温气体传感器,汽车舒适系统传感器主要包括车规级CO2传感器总成、车规级PM2.5传感器总成、AQM空气质量传感器总成、温湿度传感器总成等;车内空气改善装置主要包括负离子、香氛发生器等;安全系统传感器主要包括制冷剂泄漏监测传感器、动力电池热失控监测传感器等;高温气体传感器主要包括发动机用氧气传感器、发动机用氮氧传感器。自 2017 年取得 IATF16949:2016 汽车质量管理体系认证,获得主机厂一级供应商资格以来,公司车载传感器产品线进一步延伸,产品应用范围从最初的中高端车型覆盖至更广阔的车型。附公告详情:2023年2月8日公告四方光电股份有限公司于近日收到1家欧洲著名主机厂(根据与上述客户签署的保密协议,不能披露客户的具体名称)1个项目定点通知书,确认公司为其供应车规级PM2.5传感器总成。根据上述客户预测,上述1个项目定点包括4个车型平台,预计生命周期分别为8年、8年、9年及9年,总金额约为3.56亿元。2023年3月23日公告四方光电股份有限公司于近日收到1家欧洲著名主机厂(根据与上述客户签署的保密协议,不能披露客户的具体名称)1个项目定点通知书,确认公司为其提供定制开发服务与车规级PM2.5与CO2传感器总成、车规级PM2.5与AQS空气质量传感器总成产品。根据上述客户预测,上述1个项目定点包括4个车型平台,预计生命周期分别为8年、8年、9年及9年,总金额约为2.32亿元(含税)。2023年6月6日公告四方光电股份有限公司于近日收到1家韩国著名主机厂(根据与上述客户签署的保密协议,不能披露客户的具体名称)1个项目定点通知书,确认公司为其供应车规级PM2.5传感器总成产品,根据上述客户预测,上述1个项目定点包括6个车型平台,预计生命周期分别为6年、6年、7年、8年、8年、8年,总金额约为1.47亿元。2023年11月10日公告四方光电股份有限公司(陆续收到1家国际知名汽车空调企业(根据与上述客户签署的保密协议,不能披露客户的具体名称)3个项目定点通知书,确认公司为其供应车规级PM2.5传感器,根据上述客户预测,上述3个项目定点预计生命周期均为7年,总金额约为12,812万元(含税)。2023年11月14日公告四方光电股份有限公司下设全资子公司武汉四方汽车电子有限公司(以下简称“四方汽车电子”)于近日收到1家国内知名新能源主机厂(根据与上述客户签署的保密协议,不能披露客户的具体名称)1个项目定点通知书,确认四方汽车电子为其供应车规级CO2传感器产品,根据上述客户预测,上述1个项目定点包括4个车型平台,预计生命周期均为5年,总金额约为4.20亿元(含税)。2023年12月16日公告四方光电股份有限公司于近日收到1家欧洲著名主机厂(根据与上述客户签署的保密协议,不能披露客户的具体名称)1个项目定点通知书,确认公司为其供应车规级AQS空气质量传感器总成,根据上述客户预测,上述1个项目定点包括4个车型平台,本次定点项目从2025年开始交付,预计生命周期为10年,总金额约为1.27亿元。
  • 快讯!MOTUS波浪传感器成功整合到大型浮标平台
    背景在恶劣环境中的设施将大大增加对气象海洋学参数信息的需求。处于这些环境中的操作员们希望能减少安装的传感器平台数量以提升效率。欧洲大型传感器平台的一家主要制造商选择与我们合作,结合利用 Aanderaa MOTUS 波浪传感器与 Aanderaa 多普勒流速剖面仪,以监控海浪和洋流。通过联合激光雷达与其他传感器,我们致力于为最终用户提供完整的解决方案以实现高质量的气象海洋学监控。MOTUS 波浪传感器MOTUS 波向传感器的产品经理 Stig B. Øen 为我们介绍了更多有关 MOTUS 传感器的最新动态:针对来自 MOTUS 传感器用户和 MOTUS 浮标用户的反馈,我们始终用心倾听并积极响应,为此我们专门对传感器进行了升级:添加了一些基于竖向时间序列位移的波浪参数,并新增了 NMEA AIS 模式。MOTUS 传感器中的新增参数包括:平均波周期 T1/3;有效波高 H1/10;平均波周期 T1/10波;高 H1/1;平均波周期 T1/1;参考东向和北向水平时间序列,可配置为 2Hz 或 4Hz 采样。有关 MOTUS 波浪传感器的参数,请查阅数据表。MOTUS 适用于不同尺寸的浮标为了测量海浪特征,在理想情况下,传感器平台应完美地跟随水面运动。如果未应用补偿,则 MOTUS 传感器会根据安装位置的竖向平台位移计算波高。波向则基于水平浮标位移的方向。为了在众多不同类型的浮标中脱颖而出,MOTUS 传感器提供以下补偿功能。偏心补偿:在不同形状的大型浮标的旋转原点处安装传感器通常难度较大。通过向传感器提供其安装位置相对于旋转原点的信息并激活传感器偏心补偿功能,可以补偿误差。浮标响应/传递函数:如果浮标无法满足在所有频率下均理想地跟随水面,则可以通过激活和修改浮标传递函数来补偿限制。Anderaa 开发了一款简单工具,以帮助您了解不同尺寸形状浮标的期望阻尼因子。磁性:如果传感器受到电磁干扰,则可以将外部罗盘直接连接到 MOTUS 传感器。MOTUS 适用于海上风力/海上设施结合使用 Aanderaa 提供的海浪和洋流传感器与其他传感器(例如环境传感器和激光雷达),可为您提供完整的预研究平台和全面投产的海上风电场。MOTUS 传感器可在其内部完成对波浪参数的所有处理,通过实时/近实时输出基于频率和时间的参数,提供风浪和涌浪的全波频谱。对于海上风电场的运营来说,监控该区域的海浪将有助于确定是否将船只或技术人员派往现场、缩短停运时间,以及对健康、安全和环境保持高度关注。
  • 船舶气象仪-一款有条不紊的微型气象传感器
    船舶气象仪-一款有条不紊的微型气象传感器#2022已更新【品牌型号:天合环境TH-Y6】雷雨大风天气对船舶航行安全会带来很大影响,船舶在大风浪区域航行,将出现较剧烈的摇荡运动、降速、航向不稳定,以及由此引起的其他操纵方面的困难,甚至出现难以预料的危险,而且大雨、暴雨会引起能见度下降,影响航行安全。一、产品简介山东天合环境科技有限公司作为专业研发生产销售微型气象仪的企业,一直致力于微型气象仪和气象环境解决方案推广应用。具有完整的生产链、实力雄厚的技术团队和全面的营销团队,我们研发生产的超声波风速风向仪、五要素微气象仪、六要素微气象仪和小型自动气象站等气象产品,已广泛应用到气象监测、城市环境监测、风力发电、航海船舶、航空机场、桥梁隧道等领域,客户遍布全国各地,并取得了良好的社会效益和经济效益。TH-Y6型六要素微气象仪原理为发射连续变频超声波信号,通过测量相对相位来检测风速风向。与传统的超声波风速风向仪相比,我司产品克服了对高精度计时器的需求,避免了因传感器启动延时、解调电路延时、温度变化而造成的测量不准问题。TH-Y6型六要素微气象仪创新性地将气象标准六参数(环境温度、相对湿度、风速、风向、大气压力、压电雨量)通过一个高集成度结构来实现,可实现户外气象参数24小时连续在线监测,通过数字量通讯接口将六项参数一次性输出给用户。二、产品特点1、顶盖隐藏式超声波探头,避免雨雪堆积的干扰,避免自然风遮挡2、原理为发射连续变频超声波信号,通过测量相对相位来检测风速风向3、风速、风向、温度、湿度、大气压力、压电雨量六要素一体式4、采用先进的传感技术,实时测量,无启动风速☆5、抗干扰能力强,具有看门狗电路,自动复位功能,保证系统稳定运行6、高集成度,无移动部件,零磨损7、免维护,无需现场校准8、采用ASA工程塑料室外应用常年不变色9、产品设计输出信号标配为RS485通讯接口(MODBUS协议);可选配232、USB、以太网接口,支持数据实时读取☆10、可选配无线传输模块,最小传输间隔1分钟11、探头为卡扣式设计,解决了运输、安装过程松动不准的问题☆三、技术参数1、风速:0~60m/s(±0.1m/s);2、风向:0~360°(±2°);3、空气温度:-40-60℃(±0.3℃);4、空气湿度:0-100%RH(±3%RH);5、大气压力:300-1100hpa(±0.25%);6、压电雨量:0-4mm/min(±4%)7、功率:1.08W8、生产企业具有ISO质量管理体系、环境管理体系和职业健康管理体系认证☆9、生产企业具有知识产权管理体系认证证书和计算机软件注册证书☆四、产品尺寸图五、产品结构图六、注意事项1.传感器水平周围1米半径无遮挡,避免水滴飞溅影响2.传感器安装位置应避开强机械振动源3.传感器安装上方应为开阔区域,雨滴应直接滴落至传感器,应免二次滴落和连续水流冲击
  • 重庆:提升先进传感器和智能仪器仪表产业发展能级
    3月18日,重庆市政府印发《重庆市战略性新兴产业发展“十四五”规划(2021—2025年)》(下称《规划》),提出到2025年,全市战略性新兴产业规模将实现万亿级,战略性新兴产业主营收入超过10亿元的企业突破100家,规模以上工业战略性新兴产业企业达到1500家,新型研发机构数量突破300家。《规划》提出,重庆“十四五”战略性新兴产业发展将围绕“创新驱动、聚焦重点、集群发展、绿色低碳、开放协作”这5个要素进行。其中,重庆市将通过实施战略性新兴产业5类工程,包括集群梯次发展工程、优质企业培育工程、科技创新引领工程、应用示范推广工程和成渝协同发展工程,在发展战略性新兴支柱产业方面,重点建设集成电路、新型显示、新型智能终端、新能源汽车和智能汽车、生物医药、先进材料、高端装备制造、绿色环保、软件和信息技术服务、新兴服务业等10类产业;在面向未来的先导性产业方面,重点建设卫星互联网、氢能与储能、生物育种与生物制造、脑科学与类脑智能和量子信息等5类产业。其中,在高端装备制造方面,《规划》提出,顺应装备高端化、智能化、成套化发展趋势,聚焦汽车、3C(计算机、通讯和消费电子)、无人机等产业发展迫切需求,进一步提升关键基础件的精度和可靠性,提升传感器和智能仪器仪表产业发展能级,提升新能源装备竞争优势,推动智能制造装备迈向中高端水平,在若干细分领域打造西部领先、国家重要的产业集群。提升先进传感器和智能仪器仪表产业发展能级。面向重庆市智能终端、智能汽车、智能制造和智慧城市等领域应用需求,发展互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、车身传感器/控制器、超声波传感器、流量传感器、惯性传感器、位移传感器、智能安防设备等传感设备。支持龙头企业整合市内外创新资源建设国家级产业创新平台,牵头开展核心技术攻关、产业孵化、产业招商等工作,提升产业发展能级。依托汽车、智能终端、装备制造等产业优势,加强产业链上下游合作,完善先进传感器及智能仪器仪表配套体系。推动智能制造装备迈向中高端水平。瞄准六轴机器人、双腕机器人、双旋机器人等工业机器人细分领域,提升产品的柔性化程度及低成本生产能力。依托机器人检测与评定中心,进一步完善机器人检验与认证体系,加快推动重庆市乃至西部地区机器人检测认证工作迈向制度化、规范化。拓展焊接、喷涂、柔性抛光等工业机器人应用领域。完善伺服电机、减速器、视觉系统、控制系统、视觉传感器、力矩传感器和碰撞传感器等关键零部件配套体系。发挥齿轮产品等制造优势,发展精密级高效磨齿机、滚齿机、数控加工中心和数控锻压机等中高档数控机床,引进培育高速钻攻中心等高端数控机床企业。紧抓增材制造产业高速发展契机,引进培育激光、电子束、离子束驱动的增材制造装备企业及超细合金粉末、高性能塑料粉末等企业,打造增材制造装备产业链。推动增材制造装备在工业机械、航空航天和汽车等领域的应用。在高端装备制造产业发展重点方面,《规划》提出,加快仪器仪表基地、呼吸机用流量与压力传感器、智能安防设备产业园等项目建设,扩大传感设备规模。此外,《规划》还部署了五项保障措施,包括加强组织领导、加强政策扶持、加强产业引培、加强人才供给和加强考核监测。
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 能见度检测设备-一款交通大气中皆可使用的能见度传感器
    能见度检测设备-一款交通大气中皆可使用的能见度传感器#2022已更新【品牌型号:天合环境TH-N50】短时强降雨会造成多种安全隐患,特别是会大大降低能见度,造成交通问题。强降雨前会使得路面湿润,导致汽车的轮胎与地面的摩擦减小,尤其是冰雪天,加剧交通隐患。【设备名称】:大气能见度测量仪【能见度定义】:大气能见度定义为具有正常视力的人在当时的天气条件下还能够看清楚目标轮廓的最大地面水平距离。【功能介绍】:大气能见度测量仪发射端通过红外led光源发射红外光,红外光源透过一定体积的空气,由空气中的气体分子,气溶胶粒子、雾滴等引起红外光源散射,能见度测量仪接收端通过接收红外光源散射光的强度来确定能见距离,同时仪器可对能见度连续测量输出。【检测原理】:35°前向散射原理,测量更准确。【整体外观】:整体环抱式一体化设计使内部电缆的布局更趋合理。【测量元件】:光学部件镜头,红外led光源。【硬件防护设计】:①、采用了光学部件镜头朝下并带有防护罩,有效防止降水、飞沫或尘埃进入镜头,减少探头表面的污染,这种设计提供了精确的测量结果并减少了维护的需要。②、探头的防护罩为铝合金材料,表面涂有防腐蚀的玻璃纤维涂层。③、能见度仪的过电压和电磁保护装置能保证传感器的长时间安全运行。④、红外LED光源,增加滤光设计、抗光源干扰。⑤、低功耗,内部电路抗干扰设计。⑥、仪器的直流供电电路具有防反接和自恢复保险双重设计。【设备清单】:大气能见度测量仪1台+2个抱箍。【安装注意事项】:①、将能见度传感器安装到距离地面大约2米的地方。②、保证能见度下方不要有别的物体,干扰测试。③、理想安装场地应距大型建筑物或其它会产生热量及妨碍降雨的设施至少100米,而且也要避免树荫的影响。④、场地应无干扰光学测量的障碍物、反射面和明显的污染源。⑤、选择合适地点安装设备,设备提供安装抱箍,利用抱箍将设备安装到75mm立杆上,为避免光源干扰,发射端务必在南侧。【供电方式】:10-30vdc宽压供电。【测量范围】:默认0-500000m。【测量误差】:≤1KM±2%;±10%1KM。【分辨率】:1m【更新间隔】:20s【平均无.故障时间】:(MTBF)大于18000小时【工作环境温度】:-40~60℃【工作相对湿度】:不大于95%(30℃)【重量】:小于10kg【功耗】:0.5w【红外光波长】:870nm【信号输出方式】:RS485,标准modbus-rtu协议【可测能见度数据种类】:①、实时能见度数值②、能见度10min平均值③、能见度1min平均值【光学镜头洁净等级】:可实时读取红外光发射端、接收端的镜头洁净度,清洁度等级1-5,5代表清洁度最高,当清洁度小于3时需要现场清理光学镜头。【能见度常识】:1.能见度20-30公里能见度极.好视野清晰2.能见度15-25公里能见度好视野较清晰3.能见度10-20公里能见度一般4.能见度5-15公里能见度较差视野不清晰5.能见度1-10公里轻雾能见度差视野不清晰6.能见度0.3-1公里大雾能见度很差7.能见度小于0.3公里重雾能见度极差8.能见度小于0.1公里浓雾能见度极差
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